KR0148446B1 - Follow up mechanism for a car - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있도록 거리측정장치를 장착하고, 선행차의 위치와 위치의 변화가 파악된 데이터를 자차의 스티어링 제어에 사용하여 운전의 편의성을 증대시킬수 있도록함을 특징으로 하는 선행차 추종장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 광을 이용한 차간 거리측정장치는 선행차 추종장치가 없는점을 개선하여 본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 거리측정 장치를 부착하고, 주변 상황을 인식할 수 있는 센서장치를 부착하여 선행차와의 거리를 일정하게 유지시키면서 진행토록, 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 카메라를 장착하고, 이 카메라에서 얻은 이미지를 분석하여 선행차의 위치를 판단하며, 여기서 입력된 정보에 따라 스티어링을 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어장치를 구성하여 운전의 편의성을 증대시킬 수 있다.The present invention is equipped with a distance measuring device to measure the distance to the preceding vehicle on the front of the vehicle, and can increase the convenience of driving by using the data of the position and the change of the preceding vehicle in the steering control of the own vehicle. The present invention relates to a preceding vehicle tracking device and method, wherein a distance measurement apparatus using a conventional light improves the absence of the preceding vehicle tracking device. Attach a distance measuring device that can be used, and attach a camera that can measure the distance to the preceding vehicle, while maintaining a constant distance from the preceding vehicle by attaching a sensor device that can recognize surrounding conditions. Analyze the image obtained from the camera to determine the position of the preceding vehicle, and the own vehicle steering information input to control the steering according to the input information The control device can be configured to increase the convenience of operation.

Description

선행차 추종장치 및 방법Predecessor follower and method

제1도는 본 발명의 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram of the present invention.

제2도는 본 발명의 카메라 장치 상세 구성도.2 is a detailed configuration diagram of the camera device of the present invention.

제3도는 선행차 위치변환 측정도.3 is a preceding vehicle position conversion measurement.

제4도는 본 발명의 제어부 동작순서도이다.4 is a flowchart illustrating the operation of the control unit of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 제어부 20 : 비디오 카메라부10: control unit 20: video camera unit

21 : 농도 변환부 22 : 바이너리 표시부21: concentration conversion unit 22: binary display unit

23 : 윤곽선 인식부 24 : 면적 계산부23: contour recognition unit 24: area calculation unit

30 : 측면 감시부 40 : 비상등 구동부30: side monitoring unit 40: emergency light drive unit

50 : 자차속 입력부 60 : 가감속 제어부50: vehicle speed input unit 60: acceleration / deceleration control unit

70 : 경보장치 80 : 자차 스티어링 정보입력 및 제어부70: alarm device 80: own vehicle steering information input and control

본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있도록 거리측정장치를 장착하고, 선행차의 위치와 위치의 변화가 파악된 데이터를 자차의 스티어링 제어에 사용하여 운전의 편의성을 증대시킬수 있도록 함을 특징으로 하는 선행차 추종장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is equipped with a distance measuring device to measure the distance to the preceding vehicle on the front of the vehicle, and can increase the convenience of driving by using the data of the position and the change of the preceding vehicle in the steering control of the own vehicle. The present invention relates to a preceding vehicle tracking device and method.

일반적으로 종래의 거리 측정 기기들은 대부분 해당하는 길이의 표준 측정장비를 가지고 물체와의 거리를 상대적으로 측정하는 방식을 사용하였다.In general, most conventional distance measuring devices have a method of measuring a distance from an object with a standard measuring equipment of a corresponding length.

한편, 광학식 거리 측정장치에 있어서 거리를 측정하는 방법은 광이 이동한 시간을 측정하여 측정된 이동 시간과 광속을 이용하여 거리를 측정한다.On the other hand, in the optical distance measuring device, the distance measuring method measures the distance using the measured travel time and the light beam by measuring the time the light traveled.

그러나 종래의 광을 이용한 차간 거리측정장치는 선행차 추종장치가 없는 점을 개선하여 본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 거리측정장치를 부착하고, 주변 상황을 인식할 수 있는 센서장치를 부착하여 선행차와의 거리를 일정하게 유지시키면서 진행토록 함을 특징으로 한다.However, the conventional apparatus for measuring distance between lights using the conventional light improves the absence of a preceding vehicle tracking device, and the present invention attaches a distance measuring apparatus capable of measuring a distance to the preceding vehicle on the front of the vehicle, and recognizes the surrounding situation. By attaching a sensor device that can be carried out while maintaining a constant distance from the preceding vehicle.

즉, 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 비디오 카메라를 자동차의 전면부에 장착하고, 이 비디오 카메라에서 얻은 이미지를 분석하여 선행차의 위치를 판단하며, 여기서 입력된 정보에 따라 스티어링을 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어장치를 구성한 것이다.That is, a video camera capable of measuring the distance to the preceding vehicle is mounted on the front of the vehicle, the image of the video camera is analyzed to determine the position of the preceding vehicle, and the steering is controlled according to the input information. Own vehicle steering information input and control device is configured.

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the drawings.

제1도는 본 발명의 전체 구성도로서, 전체 시스템을 컨트롤하는 제어부(10)와; 차량의 전면에 비디오 카메라를 설치하여 선행차를 촬영하고 거리에 대한 정보가 입력되는 비디오 카메라부(20)와; 자차가 턴하는 경우에 자차의 턴방향을 감시하고, 차량의 측면과 후측면을 감시하는 측면감시부(30)와; 자차에 장착되어 있는 비상 등을 구동시키는 비상등 구동부(40)와; 자차의 속도를 입력하는 자차속 입력장치(50); 자차의 가감속을 제어하는 가감속 제어장치(60)와; 위험상황 발생시 위험경보를 운전자에게 알려주는 경보장치(70)와; 자차의 스티어링이 움직인 각도를 알 수 있도록 하고 또한 이를 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(80)로 구성한다.1 is an overall configuration diagram of the present invention, the control unit 10 for controlling the entire system; A video camera unit 20 which installs a video camera on the front of the vehicle, photographs a preceding vehicle and inputs information on a distance; A side monitoring unit 30 for monitoring a turning direction of the own vehicle when the own vehicle is turned and monitoring a side and a rear side of the vehicle; An emergency light driver 40 for driving emergency lights mounted on the host vehicle; A host speed input device 50 for inputting a speed of the host vehicle; An acceleration / deceleration control device 60 for controlling acceleration / deceleration of the host vehicle; An alarm device for informing a driver of a dangerous alarm when a dangerous situation occurs; The steering wheel of the own vehicle can be known to know the angle of movement, and also controls the host vehicle steering information input and control unit 80 is configured.

제2도는 비디오 카메라부의 상세구성도로써, 상기 비디오 카메라부(20)에서 들어오는 영상신호에 화상농도가 기상조건이나 주위 물체에 영향 등으로 변환되어 일정치 않아서 이를 막바로 디지털 데이터인 0, 1로 변환할 경우에는 화상이 너무 흐리거나 진해져서 분석할 수 없으므로, 이를 막기위해 화면 농도를 일정하게 유지시키는 농도 변환부(21)와; 상기 농도변환부(21)에서 화상의 화소수가 일정하게 되면, 화상의 데이터를 0과 1이 되도록 표현하여 처리되는 시간을 줄이고 화상의 디지털 처리가 가능하게 하는 바이너리 표시부(22)와; 상기 바이너리 표시부(22)에서 이용되는 화상을 이용하여 모든 흑 영역에 대하여 백 영역과의 사이의 윤곽선을 구동하는(여기에서 선행차의 모든 윤곽선을 구하게 되면 데이터 처리가 많아지는 단점이 있으므로, 자차의 저면에 있는 선행차를 파악하는 것이기 때문에 가로축의 중앙을 기준으로 형성되어 있는 폐곡선에 대한 윤관선만을 구한다.) 윤곽선 인식부(23); 및 상기 윤곽선 인식부(23)에서 구한 자차의 전면에 있는 선행차 윤곽선의 면적을 구하는 면적계산부(24)로 구성된다.FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the video camera unit. The image concentration of the video camera unit 20 is converted into image conditions due to weather conditions or influences on surrounding objects, and thus is not constant. In the case of conversion, since the image is too blurry or dark and cannot be analyzed, the density converter 21 keeps the screen density constant to prevent it; A binary display unit 22 for reducing the processing time by expressing the data of the image to be 0 and 1 when the number of pixels of the image is constant in the density converter 21, and enabling digital processing of the image; Using the image used in the binary display section 22 to drive the contour between the white region and all the black regions (where all the contours of the preceding vehicle are obtained, there is a disadvantage in that data processing increases. Since only the preceding car on the bottom is grasped, only the contour line for the closed curve formed based on the center of the horizontal axis is obtained.) Contour recognition unit 23; And an area calculating section 24 for obtaining the area of the preceding vehicle outline on the front of the host vehicle obtained by the contour recognizing unit 23.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서 선행차의 위치변환측정은 카메라 장치에서 얻은 윤곽선의 모양에서 알 수 있는데, 제3도를 참조로 설명하면 다음과 같다.Position conversion measurement of the preceding vehicle in the present invention configured as described above can be seen from the shape of the contour obtained from the camera device, with reference to Figure 3 as follows.

제3도에서 실선의 윤곽선은 기존에 얻은 이미지이고 점선을 현행 취득한 이미지이다. 이 이미지에서 바닥면을 이루는 각도가 선행차의 위치변화를 나타내는 각이며, 따라서 이 각을 기억시키고 자차가 선행차 만큼의 위치까지 진행한 경우에 동일한 각으로 자차의 스티어링을 제어한다.In FIG. 3, the outline of a solid line is an image obtained previously and an image of a dotted line currently obtained. In this image, the angle forming the bottom surface is an angle representing the change of the position of the preceding vehicle. Therefore, this angle is stored and the steering of the own vehicle is controlled at the same angle when the own vehicle proceeds to the position of the preceding vehicle.

상기와 같이 비디오 카메라부(20)를 이용하여 선행차와의 거리를 구하면, 상기 제어부(10)는 선행차를 파악한 정보와 자차속 입력부(50)로부터 구한 자차속을 조합하고, 여기서 구한 데이터값에 의해서 자체에 대한 속도로 자차스티어링 정보입력 및 제어부(10)에서 제어하여 선행차량이 회전한 부분에서 자차의 회전이 이루어질 수 있도록 한다. 이때 회전하고자 하는 방향에 물체가 있는지를 측면감시장치부(30)에서 파악하여 후행차량에 스티어링 각에 관한 정보를 전송하며, 제어부(10)에서 위험상황으로 판단시 비상등 구동부(40)를 이용하여 비상 등을 구동하고 경보장치(70)를 통해 위험상황을 운전자에게 알린다.When the distance from the preceding vehicle is obtained using the video camera unit 20 as described above, the controller 10 combines the information identifying the preceding vehicle with the own vehicle speed obtained from the host vehicle speed input unit 50 and the data value obtained here. By controlling the vehicle steering information input and the control unit 10 at a speed with respect to itself so that the rotation of the vehicle can be made in the portion where the preceding vehicle is rotated. At this time, the side monitoring device unit 30 determines whether there is an object in the direction to rotate, and transmits information about the steering angle to the following vehicle, and when the control unit 10 determines the dangerous situation by using the emergency light driving unit 40. Drive an emergency light and notify the driver of the dangerous situation through the alarm device (70).

제어부의 동작을 살펴보면, 시스템을 초기화한 후 비디오 카메라부(20)에 입력되는 카메라의 이미지를 취득하고, 상기 비디오 카메라부(20)의 면적계산부(24)에서 입력되는 면적의 이동량으로서 선행차와의 관계 및 거리를 측정하고, 제3도에 도시된 방법을 이용하여 선행차의 변위를 판단하며, 이 판단된 결과는 기록되고 이전에 기록해둔 현재위치의 선행차 변위정보를 취득한다. 즉, 현재위치에서 선행차가 움직인 변위를 자차가 따라 행동하기 위함이다. 이 취득한 변위값에 따라서 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(80)에서 자차의 스티어링 제어가 필요한가를 판단한다.Looking at the operation of the control unit, after initializing the system to acquire the image of the camera input to the video camera unit 20, the preceding vehicle as the amount of movement of the area input from the area calculating unit 24 of the video camera unit 20 The distance between the vehicle and the vehicle is measured, and the displacement of the preceding vehicle is determined using the method shown in FIG. 3. The result of the determination is obtained and the preceding vehicle displacement information of the current position recorded is obtained. In other words, the host vehicle acts on the displacement of the preceding vehicle at the current position. Based on the acquired displacement value, the host vehicle steering information input and the controller 80 judge whether steering control of the host vehicle is necessary.

또한, 상기 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(80)에서 스티어링 제어가 필요하다고 판단되면 측면감시부(30)를 통해 해당 측방의 감시장치를 구동시켜 위험한가를 판단한다. 이는 물체와의 거리와 자차의 속도 그리고 제어하고자 하는 스티어링각에 의하여 판단된다. 또한, 위험하지 않은 경우에는 상기 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(80)에서 스티어링을 구동하고 위험한 경우에는 다음번 변위값을 취득하여 이 값에 현상태에서 행동하지 못한 값을 반영한다. 또한, 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재설정한다. 새로 설정된 유지 거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역인 이면서 최대속도 이하인 경우에는 가감속 제어부(60)를 통해 가속장치를 구동하고 그렇지 않은 경우에는 처음으로 진행한다. 또한 감속영역과 위험영역에서는 상기 가감속 제어부(60)를 통해 감속장치를 구동하고 경보장치(70)를 구동한다.In addition, when it is determined that steering control is necessary in the host vehicle steering information input and the controller 80, the side monitoring unit 30 drives the monitoring device of the corresponding side to determine whether it is dangerous. This is determined by the distance from the object, the speed of the vehicle and the steering angle to be controlled. In addition, when it is not dangerous, the host vehicle steering information input and the controller 80 drives the steering, and when it is dangerous, the next displacement value is acquired to reflect the value which failed to act in the present state. In addition, according to the steering of the own vehicle, the maximum traveling speed and the maintenance distance of the preceding vehicle are reset. If the relationship with the preceding vehicle is the acceleration region and the maximum speed is less than the maximum speed by the newly set holding distance, the accelerator is driven through the acceleration / deceleration control unit 60, and otherwise, the process proceeds to the first time. In addition, in the deceleration area and the dangerous area, the deceleration device is driven through the acceleration / deceleration control unit 60, and the alarm device 70 is driven.

제4도는 본 발명의 제어부 동작순서로써, 시스템의 초기화를 행한 후 카메라의 이미지를 취득하고, 면적의 이동량으로서 선행차와의 관계 및 거리를 측정하며, 거리값을 계산하여 선행차의 변위를 판단하고, 이 때 판단된 결과는 기록되며 이전에 기록하여 둔 현재위치의 선행차 변위 정보를 취득하는 제1단계(S1)와; 상기 제1단계(S1)를 수행한 후, 스티어링 제어가 필요하면 해당하는 측방 감시장치를 구동시켜 위험한 상태인가를 판단하여 위험하지 않은 경우에는 스티어링을 구동하고, 위험한 경우에는 다음번 변위값을 재설정하는 제2단계(S2)와; 상기 제2단계(S2)를 수행한 후, 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재설정하고, 새로 설정된 유지거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역이면서 최대속도 이하인 경우에는 가감속 제어부(60)에 의해 가속장치를 구동하고 그렇지 않은 경우에는 처음단계(S1)를 반복하며, 감속영역과 위험영역에서는 상기 가감속 제어부(60)에 의해 감속장치를 구동하고 경보장치(70)를 구동하는 제3단계(S3)로 이루어져 순차동작한다.4 is an operation sequence of the control unit of the present invention. After the initialization of the system, the camera acquires an image, measures the relationship and distance with the preceding vehicle as the amount of movement of the area, and calculates the distance value to determine the displacement of the preceding vehicle. And a first step (S1) of acquiring the preceding vehicle displacement information of the current position, which is recorded and recorded at this time; After performing the first step (S1), if the steering control is necessary to drive the corresponding side monitoring device to determine whether the dangerous state to drive the steering if it is not dangerous, if it is dangerous to reset the next displacement value A second step (S2); After performing the second step (S2), according to the steering of the own vehicle, the maximum driving speed and the maintenance distance between the preceding vehicle is reset, and the relationship with the preceding vehicle is an acceleration area and less than the maximum speed by the newly set maintenance distance. In the acceleration and deceleration control unit 60, the acceleration device is driven. Otherwise, the first step S1 is repeated. In the deceleration area and the danger area, the deceleration device is driven by the acceleration and deceleration control device 60, and an alarm device ( A third step (S3) of driving 70 is performed sequentially.

상기에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 선행차 추종장치로써 운전의 편의성을 증대시킬 수 있다.As described in detail above, the present invention can increase the convenience of operation as a preceding vehicle tracking device.

Claims (3)

전체 시스템을 컨트롤하는 제어부(10)와; 차량의 전면에 비디오 카메라를 설치하여 선행차를 촬영하고 거리에 대한 정보가 입력되는 비디오 카메라부(20)와; 자차가 턴하는 경우에 자차의 턴방향을 감시하고, 차량의 측면과 후측면을 감시하는 측면감시부(30)와; 자차에 장착되어 있는 비상등을 구동시키는 비상등 구동부(40)와; 자차의 속도를 입력하는 자착속 입력장치(50)와; 자차의 가감속을 제어하는 가감속 제어장치(60)와; 위험상황 발생시 위험경보를 운전자에게 알려주는 경보장치(70)와; 자차의 스티어링이 움직인 각도를 알 수 있도록하고 또한 이를 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(80)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선행차 추종장치.A control unit 10 for controlling the entire system; A video camera unit 20 which installs a video camera on the front of the vehicle, photographs a preceding vehicle and inputs information on a distance; A side monitoring unit 30 for monitoring a turning direction of the own vehicle when the own vehicle is turned and monitoring a side and a rear side of the vehicle; An emergency light driver 40 for driving an emergency light mounted to a host vehicle; A magnetic flux input device 50 for inputting a speed of the vehicle; An acceleration / deceleration control device 60 for controlling acceleration / deceleration of the host vehicle; An alarm device for informing a driver of a dangerous alarm when a dangerous situation occurs; A preceding vehicle tracking device, comprising: an own vehicle steering information input and a controller (80) configured to know an angle at which the steering of the own vehicle is moved and control the same. 제1항에 있어서, 상기 비디오 카메라부(20)는 비디오 카메라에서 들어오는 영상신호에 대한 화상농도를 일정하게 유지시키는 농도 변환부(21)와; 상기 농도 변환부(21)에서 화상의 화소수가 일정하게 되면, 화상의 데이터를 0과 1이 되도록 표현하여 처리되는 시간을 줄이고 화상의 디지털 처리가 가능하게 하는 바이너리 표시부(22)와; 상기 바이너리 표시부(22)에서 이용되는 화상을 이용하여 모든 흑영역에 대하여 백영역과의 사이 윤곽선을 구하는 윤곽선 인식부(23); 및 상기 윤곽선 인식부(23)에서 구한 자차의 전면에 있는 선행차 윤곽선의 면적을 구하는 면적계산부(24)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선행차 추종장치.The video camera unit of claim 1, further comprising: a density converter (21) for maintaining a constant image density of an image signal coming from the video camera; A binary display unit 22 for reducing the processing time and allowing digital processing of the image by expressing the data of the image to be 0 and 1 when the number of pixels of the image becomes constant in the density converter 21; An outline recognition unit (23) for obtaining an outline between a white region and all black regions using an image used in the binary display unit (22); And an area calculator (24) for calculating the area of the preceding vehicle outline on the front of the host vehicle obtained by the contour recognition unit (23). 시스템의 초기화를 행한 후 카메라의 이미지를 취득하고, 면적의 이동량으로서 선행차와의 관계 및 거리를 측정하며, 거리값을 계산하여 선행차의 변위를 판단하고, 이때 판단된 결과는 기록되며 이전에 기록하여둔 현재위치의 선행차 변위정보를 취득하는 제1단계(S1)와; 상기 제1단계(S1)를 수행한 후, 스티어링 제어가 필요하면 해당하는 측방 감시장치를 구동시켜 위험한 상태인가를 판단하여 위험하지 않은 경우에는 스티어링을 구동하고, 위험한 경우에는 다음번 변위값을 재설정하는 제2단계(S2)와; 상기 제2단계(S2)를 수행한 후, 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재설정하고, 새로 설정된 유지거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역이면서 최대속도 이하인 경우에는 가감속 제어부(60)에 의해 가속장치를 구동하고 그렇지 않은 경우에는 처음단계(S1)를 반복하며, 감속영역에서는 상기 가감속 제어부(60)에 의해 감속장치를 구동하고 위험영역에서는 경보장치(70)를 구동하는 제3단계(S3)로 이루어져 순차동작함을 특징으로하는 선행차 추종방법.After initializing the system, the camera acquires an image, measures the relationship and distance with the preceding vehicle as the amount of movement of the area, calculates the distance value to determine the displacement of the preceding vehicle, and the determined result is recorded and A first step (S1) of acquiring the preceding vehicle displacement information of the current position recorded; After performing the first step (S1), if the steering control is necessary to drive the corresponding side monitoring device to determine whether the dangerous state to drive the steering if it is not dangerous, if it is dangerous to reset the next displacement value A second step (S2); After performing the second step (S2), according to the steering of the own vehicle, the maximum driving speed and the maintenance distance between the preceding vehicle is reset, and the relationship with the preceding vehicle is an acceleration area and less than the maximum speed by the newly set maintenance distance. The acceleration / deceleration control unit 60 drives the accelerator, and if not, the first step S1 is repeated. In the deceleration area, the acceleration / deceleration control unit 60 drives the deceleration device. 70. A preceding vehicle tracking method comprising a third step (S3) of sequential operation.