KR101928417B1 - System for determining orientation of moving object using plurality of UWB Radar(Pulse Radar) Sensor and method therefor - Google Patents

System for determining orientation of moving object using plurality of UWB Radar(Pulse Radar) Sensor and method therefor Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수개의 UWB Radar(Pulse Radar)를 활용하여 움직이는 대상의 방향을 판단하고 이를 계수하는 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이를 이용한 계수방법에 관한 것이다.
상술한 바에 의하면, 다수의 UWB 레이더의 펄스 신호 송수신으로 특정 영역에서 반대방향과 동시에 이동하는 대상을 감지하여 특정 영역에서의 이동대상을 카운팅할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor for determining the direction of a moving object by using a plurality of UWB Radar (Pulse Radar), and a counting method using the UWB radar sensor.
According to the above description, there is an effect that a moving object in a specific area can be counted by detecting an object moving in opposite directions simultaneously in a specific area by transmitting and receiving pulse signals of a plurality of UWB radars.

Description

UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이를 이용한 계수방법{System for determining orientation of moving object using plurality of UWB Radar(Pulse Radar) Sensor and method therefor}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a UWB radar sensor and a method for determining a direction of a moving object using the UWB radar sensor,

본 발명은 다수개의 UWB Radar (Pulse Radar) Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이를 이용한 계수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 UWB Radar(Pulse Radar)를 활용하여 움직이는 대상의 방향을 판단하고 이를 계수하는 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이를 이용한 계수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a direction determination system for a moving object using a plurality of UWB Radar (Pulse Radar) sensors and a counting method using the same. More particularly, the present invention relates to a UWB radar And a counting method using the UWB radar sensor.

종래, 특허공개번호 제10-2012-0094549호에 의하면, 동작 감지 센서를 장착한 네트워크 카메라 및 물체 인식 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 동작 감지 센서를 포함한 센서부가 소정 시야각 범위에서 동작을 감지하고, 센서부로부터 수신한 신호를 처리하여 처리한 신호를 기반으로 물체의 존재 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a network camera and an object recognition method, and more particularly, to a network camera and an object recognition method equipped with a motion detection sensor, in which a sensor unit including at least one motion detection sensor detects motion in a predetermined viewing angle range, And a signal received from the sensor unit is processed to determine whether an object exists based on the processed signal.

이러한 카메라를 이용하여 물체를 인지하고 이에 대한 움직임 방향을 관찰하는 방법이 있고, 방향인식 카운트센서를 이용하여 물체를 인지하고 이에 대한 움직임 방향을 관찰하는 방법이 있으며, 단일 UWB 레이더를 이용하여 물체를 인지하고 이에 대한 움직임 방향을 관찰하는 방법 등이 있다.There is a method of recognizing an object using this camera and observing the direction of movement of the object. There is a method of recognizing an object by using a direction recognition count sensor and observing a moving direction of the object. And to observe the direction of movement.

카메라를 이용한 방법은 사람의 얼굴이나 특정 물체를 인지하기 위해서, 디지털 카메라급의 고해상도 카메라를 요구하고 이는 UWB 레이더 기술에 비해 고가인 경우가 대부분이며 카메라를 이용한 영상처리 기술은 기본적으로 UWB 레이더에 비해 많은 연산량을 요구한다. 또한 카메라를 이용하여 물체의 움직이는 방향을 관찰하는 기술은 빛이 없는 어두운 환경이나 연기로 인해 시야가 확보되지 않는 재난/재해 환경에서 동작하는데 한계가 있고 개인 프라이버시 문제를 야기할 수도 있다.In order to recognize a human face or a specific object, a camera using a camera requires a high-resolution camera of a digital camera grade, which is more expensive than a UWB radar technology. The image processing technique using a camera is basically compared with a UWB radar A large amount of computation is required. In addition, the technique of observing the moving direction of an object using a camera has a limitation in operation in a disaster / disaster environment in which a visibility is not secured due to a dark environment without light or smoke, and may cause personal privacy problems.

방향인식 카운트센서를 이용하여 물체의 움직이는 방향을 관찰하는 기술은 두 사람 또는 그 이상의 사람들이 동시에 관찰하는 영역을 지나가거나 반대의 방향으로 동시에 관찰하는 영역을 지나가는 경우를 대처하는데 한계가 있다. 또한 적외선 센서는 비교적 좁은 공간에 설치해야 한다는 단점이 있다.The technique of observing the moving direction of an object using a direction recognition count sensor has a limitation in coping with a case where two or more people pass through an area observed at the same time or pass through an area observed simultaneously in the opposite direction. In addition, there is a disadvantage that the infrared sensor must be installed in a relatively small space.

그리고 단일 레이더를 이용하여 물체의 움직이는 방향을 관찰하는 기술은 여러명이 나란히 관찰영역을 통과했을 경우를 대처하는데 한계가 있다.The technique of observing the moving direction of an object using a single radar has a limitation in coping with the case where several persons pass through the observation area side by side.

본 발명의 목적은 전술한 점들을 감안하여 안출된 것으로, 영상이 아닌 다수의 UWB 레이더의 펄스 신호 송수신으로 신호처리를 하여 특정 영역에서 반대방향과 동시에 이동하는 대상을 감지하여 카운팅할 수 있는 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이를 이용한 계수방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a UWB radar capable of sensing and counting objects traveling in opposite directions in a specific area by performing signal processing by transmitting and receiving pulse signals of a plurality of UWB radars, A direction determination system for a moving object using a sensor, and a counting method using the same.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 특정 영역에서의 펄스 신호의 송수신하는 적어도 하나 이상의 UWB 레이더부; 상기 UWB 레이더부의 특정 영역에 진입하는 위치 및 시간차이를 이용하여 대상의 움직이는 이동방향을 판단하는 방향 판단부; 및 상기 UWB 레이더부의 특정 영역에 다수 대상이 동시에 이동시 이동대상을 카운팅하는 계수부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless communication system including at least one UWB radar unit transmitting and receiving a pulse signal in a specific area; A direction determiner for determining a moving direction of the object by using a position and a time difference entering the specific region of the UWB radar unit; And a counting unit counting a moving object when a plurality of objects simultaneously move to a specific area of the UWB radar unit.

바람직하게 방향 판단부는 특정 영역에서 제1 방향으로 이동하는 대상과 상기 제1 방향의 반대방향으로 이동하는 대상을 동시에 감지하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the direction determination unit simultaneously detects an object moving in a first direction and an object moving in a direction opposite to the first direction in a specific area.

또한 바람직하게 방향 판단부는 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과했을 경우 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장하는 시간저장모듈; 및 특정 레이더의 진입한 시간차이를 이용하여 제1 레이더에 진입시간이 제2 레이더에 진입한 시간보다 빠를 경우 제1 방향으로 판단하고, 진입시간이 반대일 경우 상기 제1 방향과 반대방향으로 판단하는 방향판단모듈;을 포함할 수 있다.Preferably, the direction determining unit includes: a time storage module that stores time when the target enters each radar (Radar1 or Radar2) when a plurality of objects pass through the observation area of the radar; And determining a first direction when the entering time to the first radar is longer than a time when the entering time is longer than a time when the entering time enters the second radar using the time difference of entering the specific radar, And a direction determination module for determining a direction to be performed.

또한 바람직하게 계수부는 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시키는 카운터 모듈; 및 상기 레이더 신호세기와 설정한 임계값과 비교하여 이동 인원수를 산출하는 비교판단모듈;을 포함할 수 있다.Preferably, the counting unit also includes a counter module that increases a counter corresponding to each direction every time a plurality of objects pass through the observation region of the radar; And a comparison determination module that compares the radar signal intensity and the set threshold value to calculate the number of people to be moved.

한편, UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법에 있어서, (a) 상기 방향 판단시스템의 제어부가 특정영역에서 적어도 하나 이상의 UWB 레이더부로부터 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 제어부가 UWB 레이더의 특정영역에 진입하는 위치 및 시간차이를 이용하여 대상의 움직이는 이동방향을 판단하도록 하는 단계; 및 (c) 상기 제어부가 상기 UWB 레이더부의 특정 영역에 다수 대상이 동시에 이동시 이동대상을 카운팅하도록 하는 단계;를 포함한다.The method includes the steps of: (a) receiving data from at least one UWB radar unit in a specific region by a control unit of the direction determination system; (b) determining the moving direction of the object using the position and time difference at which the controller enters a specific region of the UWB radar; And (c) causing the control unit to count a moving object when a plurality of objects simultaneously move to a specific area of the UWB radar unit.

또한 바람직하게 제(b)단계는 (b-1) 상기 제어부가 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과했을 경우 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장하도록 하는 단계; 및 (b-2) 상기 제어부가 특정 레이더의 진입한 시간차이를 이용하여 제1 레이더에 진입시간이 제2 레이더에 진입한 시간보다 빠를 경우 제1 방향으로 판단하고, 진입시간이 반대일 경우 상기 제1 방향과 반대방향으로 판단하도록 하는 단계;를 포함한다.Preferably, the step (b) further includes the steps of: (b-1) storing time when the target enters each radar (Radar1 or Radar2) when a plurality of objects pass through the observation area of the radar; And (b-2) when the controller enters the first radar into the first radar using the time difference of entering the specific radar, the controller determines the first direction if the entry time is earlier than the time when the entry time enters the second radar, And determining the direction opposite to the first direction.

또한 바람직하게 제(c)단계는 (c-1) 상기 제어부가 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시키는 단계; 및 (c-2) 상기 제어부가 상기 레이더 신호세기와 설정한 임계값과 비교하여 이동 인원수를 산출하도록 하는 단계;를 포함한다.Preferably, the step (c) includes the steps of: (c-1) increasing the counter corresponding to each direction every time the plurality of objects pass through the observation region of the radar; And (c-2) comparing the radar signal strength with the threshold value set by the controller to calculate the number of people to be moved.

그리고 바람직하게 제(b)단계는 특정 영역에서 제1 방향으로 이동하는 대상과 상기 제1 방향의 반대방향으로 이동하는 대상을 동시에 감지하는 단계;인 것을 특징으로 한다.Preferably, the step (b) is a step of simultaneously sensing an object moving in a first direction and an object moving in a direction opposite to the first direction in a specific area.

상술한 바에 의하면, 다수의 UWB 레이더의 펄스 신호 송수신으로 특정 영역에서 반대방향과 동시에 이동하는 대상을 감지하고, 특정 영역에서의 이동대상을 카운팅할 수 있는 효과가 있다.According to the above description, it is possible to detect an object moving in opposite directions and simultaneously in a specific area by transmitting and receiving pulse signals of a plurality of UWB radars, and counting an object to be moved in a specific area.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템의 다수 물체의 방향 판단 및 계수하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 전체 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 이동방향 판단을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 계수를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 관찰영역을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 관찰영역의 진입감지 및 인원계수를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 각 관찰영역에 대한 진입시간과 인원수로부터 최종 이동인원 판단을 설명하기 위한 예시도이다.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram for determining and counting directions of a plurality of objects in a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an overall flow of a counting method using a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a moving direction determination method of a counting method using a direction determination system of a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a counting method of a counting method using a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an algorithm and a hardware structure of a moving object direction determination system using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention, and a counting method using the system.
FIG. 7 is a view illustrating an observation area for explaining an algorithm and a hardware structure of a direction determination system and a counting method using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an entry detection and personnel coefficient of an observation area for explaining an algorithm and hardware structure of a direction determination system and a counting method using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining an algorithm and a hardware structure of a moving object direction determination system using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention, and a counting method using the UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention. Fig.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

본 발명의 일실시예에 따른 다수개의 UWB Radar (Pulse Radar) Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템은 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 UWB Radar는 IR-UWB Radar Sensor System에 관한 것으로 편의상 UWB Radar로 표기하기로 한다.A direction determination system for a moving object using a plurality of UWB Radar (Pulse Radar) sensors according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The UWB Radar of the present invention relates to the IR-UWB Radar Sensor System, and will be referred to as UWB Radar for convenience.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템의 전체 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템은 UWB 레이더부(100), 방향 판단부(200), 계수부(300)를 포함한다.FIG. 1 is an overall configuration diagram of a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor includes a UWB radar unit 100, a direction determination unit 200, and a coefficient unit 300.

UWB 레이더부(100)는 펄스 신호의 송수신으로 신호처리를 하는 적어도 하나 이상의 UWB 레이더를 포함하는 구성이다. UWB 레이더부의 레이더는 보다 넓은 범위에서 정확한 객체 인식을 위해서 단일 레이더가 아닌 다수 개의 레이더로 네트워크를 구성하여 데이터를 처리해야 한다.The UWB radar unit 100 includes at least one UWB radar that performs signal processing by transmitting and receiving a pulse signal. The UWB radar radar should process the data by configuring the network with multiple radars rather than a single radar for accurate object recognition in a wider range.

본 실시예에 따른 레이더는 IR-UWB 레이더로, 안테나로부터 펄스를 발생시켜 대상 객체로부터 돌아오는 신호를 수신하여 표적의 움직임을 인식하는 구성으로서, 저전력으로 공간에 구애받지 않고 사용이 가능하다. The radar according to the present embodiment is an IR-UWB radar that generates a pulse from an antenna to receive a signal coming from a target object and recognizes the movement of the target, and can be used in a space with low power.

이러한 UWB 레이더부는 송신시에 펄스신호를 이용하여 표적으로부터의 반사 신호를 수신하여 표적의 거리 및 방위각 정보를 추출하는 레이더이다. 이 레이더는 펄스파 신호를 송수신하지만 저전력 구동이 가능하고 하나의 레이더 시스템에 송신부 수신부 두 개의 안테나가 필요하며, 본 발명에선 이러한 레이더 시스템이 두 개 이상의 다수개로 운용하여 특정 영역에서 반대방향과 동시에 이동하는 대상을 감지할 수 있다.Such a UWB radar unit is a radar that receives a reflected signal from a target using a pulse signal at the time of transmission and extracts the distance and azimuth information of the target. This radar transmits and receives a pulse wave signal but can operate at a low power and requires two antennas for transmitting and receiving signals in one radar system. In the present invention, the radar system operates in a plurality of two or more, Can be detected.

UWB 레이더부 신호의 진폭이 증가함에 따라 설정된 한계치보다 클 경우 객체로 인식할 수 있다. 레이더 신호는 특정 객체를 감지할 경우, 진폭이 커지게 된다. 이때 인식 객체에 대한 임계치(Threshold)를 설정하여 임계치보다 진폭이 커지게 될 경우, 탐지로 인식한다. As the amplitude of the UWB radar signal increases, it can be recognized as an object if it is larger than the set limit. When the radar signal detects a specific object, the amplitude becomes large. At this time, a threshold value for the recognition object is set, and when the amplitude becomes larger than the threshold value, it is recognized as detection.

방향 판단부(200)는 UWB 레이더의 특정 영역에 진입하는 위치 및 시간차이를 이용하여 대상의 움직이는 이동방향을 판단하는 구성이다. 이러한 기능을 수행하기 위한 방향 판단부(200)는 시간저장모듈(210), 방향판단모듈(220)을 포함할 수 있다.The direction determination unit 200 determines a moving direction of an object by using a position and a time difference to enter a specific region of the UWB radar. The direction determination unit 200 for performing the function may include a time storage module 210 and a direction determination module 220.

시간저장모듈(210)은 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과했을 경우 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장할 수 있다.The time storage module 210 may store the time when the target enters each radar (Radar1 or Radar2) when a plurality of objects pass through the observation area of the radar.

방향판단모듈(220)은 시간저장모듈의 각 레이더 진입 시간의 차이를 이용하여 제1 레이더에 진입시간이 제2 레이더에 진입한 시간보다 빠를 경우 제1 방향으로 판단하고, 진입시간이 반대일 경우 상기 제1 방향과 반대방향으로 판단할 수 있다.The direction determination module 220 determines the first direction when the entry time into the first radar is higher than the time when the entry time enters the second radar by using the difference of the arrival time of each radar in the time storage module, It is possible to determine the direction opposite to the first direction.

계수부(300)는 UWB 레이더의 특정 영역에 다수 대상이 동시에 이동시 이동대상을 카운팅하는 구성이다. 이러한 기능을 수행하기 위한 계수부(300)는 카운터모듈(310), 비교판단모듈(320)을 포함할 수 있다.The counting unit 300 counts a moving object when a plurality of objects are simultaneously moved to a specific area of the UWB radar. The counting unit 300 for performing such a function may include a counter module 310 and a comparison determination module 320.

카운터모듈(310)은 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시키는 기능을 한다.The counter module 310 functions to increase the counter corresponding to each direction every time a plurality of objects pass through the observation region of the radar.

비교판단모듈(320)은 레이더 신호세기와 설정한 임계값과 비교하여 이동 인원수를 산출하여 파악할 수 있다.The comparison determination module 320 compares the intensity of the radar signal with the threshold value that is set, and can calculate and acquire the number of mobile users.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템의 다수 물체의 방향 판단 및 계수하는 개념도이다.2 is a conceptual diagram for determining and counting directions of a plurality of objects in a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 방향 판단부(200)의 시간저장모듈(210)은 다수 물체(사람)가 레이더의 관찰영역을 통과했을 경우 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장한다.2, the time storage module 210 of the direction determination unit 200 determines the time when the target has entered each radar (Radar1 or Radar2) when a large number of objects (persons) Save time.

다음 타깃이 계속 이동했을 경우 두 번째 레이더(처음 관찰영역에 진입했을 때 감지된 레이더가 아닌 다른 레이더)에 감지하게 될 것이고, 이때 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장한다.If the next target continues to move, it will detect the second radar (radar other than the radar detected when entering the first observation area), and save the time when the target enters each radar (Radar1 or Radar2) do.

방향 판단부(200)의 방향판단모듈(220)은 두 레이더의 진입한 시간차이를 이용하여 판단하는데, 만약 Radar1에 진입시간이 Radar2에 진입한 시간보다 빠를 경우 타깃이 Radar1에서 Radar2로 이동했다는 것을 알 수 있고, 진입시간이 반대일 경우 타깃이 Radar2에서 Radar1으로 이동했다는 것을 알 수 있다. 이를 통해 다수 물체(사람)의 이동방향을 판단할 수 있다.The direction determination module 220 of the direction determination unit 200 determines whether the target has moved from Radar1 to Radar2 when the entering time to Radar1 is faster than the time when the entering time to Radar2 You can see that the target has moved from Radar2 to Radar1 if the entry time is reversed. This makes it possible to determine the moving direction of a large number of objects (persons).

계수부(300)는 물체(사람)가 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시킨다. 이동하는 인원수는 수신된 신호세기와 설정한 임계값과 비교하여 파악할 수 있다. The counting unit 300 increments the counter corresponding to each direction every time the object (person) passes through the observation region. The number of moving persons can be grasped by comparing the received signal strength with the set threshold value.

이렇게 되면 다수 물체(사람)의 이동방향을 판단할 수 있고 또한 각 방향으로 이동하는 수를 파악할 수 있다.In this way, it is possible to determine the moving direction of a large number of objects (persons), and to grasp the number of movements in each direction.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 전체 흐름을 나타낸 예시도이다.3 is a diagram illustrating an overall flow of a counting method using a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.

한편, UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A counting method using a direction determination system of a moving object using a UWB radar sensor will be described with reference to FIG.

UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템의 제어부(400)는 특정영역에서 적어도 하나 이상의 UWB 레이더부로부터 데이터를 수신한다(S2).The control unit 400 of the direction determination system for moving objects using the UWB radar sensor receives data from at least one UWB radar unit in a specific area (S2).

다음으로 제어부(400)는 UWB 레이더의 특정영역에 진입하는 위치 및 시간차이를 이용하여 대상의 움직이는 이동방향을 판단하도록 한다(S4).Next, the control unit 400 determines the moving direction of the object using the position and time difference entering the specific region of the UWB radar (S4).

그리고 제어부(400)는 UWB 레이더부의 특정 영역에 다수 대상이 동시에 이동시 이동대상을 카운팅하도록 한다(S6).Then, the control unit 400 causes the moving object to be counted when a plurality of objects simultaneously move to a specific area of the UWB radar unit (S6).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 이동방향 판단을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a moving direction determination method of a counting method using a direction determination system of a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 S4 단계에서, 제어부는 방향 판단부를 통해 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과했을 경우 타깃이 각 레이더(Radar1 또는 Radar2)에 진입했을 때의 시간을 저장하도록 한다(S42).As shown in FIG. 4, in step S4, the controller stores the time when the target enters each radar (Radar1 or Radar2) when a plurality of objects pass through the observation area of the radar through the direction determination unit S42).

다음으로 제어부는 방향 판단부를 통해 특정 레이더의 진입한 시간차이를 이용하여 제1 레이더에 진입시간이 제2 레이더에 진입한 시간보다 빠를 경우 제1 방향으로 판단하고, 진입시간이 반대일 경우 상기 제1 방향과 반대방향으로 판단하도록 한다(S44).Next, the control unit determines in the first direction that the arrival time of the specific radar is faster than the time of entering the first radar into the first radar using the time difference of entering the specific radar through the direction determination unit, It is determined that the direction is opposite to the one direction (S44).

제 S4 단계에서 제어부는 방향 판단부를 통해 특정 영역에서 반대방향과 동시에 이동하는 대상을 감지할 수 있다.In step S4, the control unit can detect an object moving in the opposite direction and in a specific area simultaneously through the direction determination unit.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법의 계수를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a counting method of a counting method using a direction determination system for a moving object using a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 S6 단계에서 제어부는 계수부를 통해 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시킨다(S62).As shown in FIG. 5, in step S6, the control unit increments the counter corresponding to each direction whenever a plurality of objects pass through the observation region of the radar through the counting unit (S62).

다음으로 제어부는 계수부를 통해 레이더 신호세기와 설정한 임계값과 비교하여 이동 인원수를 산출하도록 한다(S64).Next, the controller compares the intensity of the radar signal with the set threshold value through the counting unit to calculate the number of moving persons (S64).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 나타낸 예시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부는 적어도 둘 이상의 IR-UWB 레이더가 각각 관찰영역의 신호를 수신하도록 한다. 다음으로 각 관찰영역에 대해 진입 감지 및 인원을 계수하도록 한다. 그리고 다음으로 각 관찰영역에 대한 진입시간과 인원수로부터 최종 이동 인원을 판단하도록 한다.FIG. 6 is a diagram illustrating an algorithm and a hardware structure of a moving object direction determination system using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention, and a counting method using the system. As shown in FIG. 6, the control unit allows at least two or more IR-UWB radars to receive signals in the observation area, respectively. Next, the entrance detection and the number of persons are counted for each observation area. Next, the final movement number is determined from the entry time and the number of persons for each observation area.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 관찰영역을 나타낸 예시도이다.FIG. 7 is a view illustrating an observation area for explaining an algorithm and a hardware structure of a direction determination system and a counting method using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어부는 적어도 둘 이상의 IR-UWB 레이더가 각각 관찰영역의 신호를 수신하도록 하는데, 신호수신부에 해당하는 Radar는 탑체된 각 레이더로부터 관찰영역의 신호를 수신하여 신호처리를 위해 MCU로 전달하도록 한다.As shown in FIG. 7, at least two IR-UWB radars each receive a signal of an observation region, and a controller corresponding to the signal receiving portion receives a signal of an observation region from each of the radars, To the MCU.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 관찰영역의 진입감지 및 인원계수를 나타낸 예시도이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an entry detection and personnel coefficient of an observation area for explaining an algorithm and hardware structure of a direction determination system and a counting method using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 제어부는 각 관찰영역에 대해 진입 감지 및 인원을 계수하도록 하는데, 신호 처리부에 해당하는 MCU에서 수신된 신로로부터 신호처리를 통해 각각의 레이더에서 타깃의 통과한 시간과 위치정보 및 인원수를 파악하도록 할 수 있다. 이때 신호처리부는 진입을 감지하는 감지모듈, 진입 시간을 측정하도록 하는 시간저장모듈, 진입방향을 판단하는 방향판단모듈, 인원을 계수하는 카운터 모듈, 진출 위치 및 시간 측정을 비교판단하도록 하는 비교판단모듈을 포함하여 각각의 레이더에서 타깃의 통과한 시간과 위치정보 및 인원수를 파악하도록 한다.As shown in FIG. 8, the control unit counts the entrance detection and the number of persons for each observation area. The signal processing from the signal path received from the MCU corresponding to the signal processing unit, Information and the number of people. In this case, the signal processing unit may include a detection module for detecting entry, a time storage module for measuring an entry time, a direction determination module for determining an entry direction, a counter module for counting personnel, And the time and location information of the target and the number of people in each radar.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템 및 이을 이용한 계수방법의 알고리즘과 하드웨어 구조를 설명하기 위한 각 관찰영역에 대한 진입시간과 인원수로부터 최종 이동인원 판단을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 9 is a view for explaining an algorithm and a hardware structure of a moving object direction determination system using a UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention, and a counting method using the UWB radar sensor according to another embodiment of the present invention. Fig.

도 9에 도시된 바와 같이, 제어부는 각 관찰영역에 대한 진입시간과 인원수로부터 최종 이동인원을 판단하도록 하는데, 각 레이더 진출입 데이터를 취합하여 각 방향 이동인원을 판단하고, 최종 결과를 출력하도록 하여 판단부에 해당하는 MCU에서 각 레이더에서 측정된 결과를 취합하여 각 위치별 통과 시간을 비교하여 각 방향에 대한 통과 인원을 최종 판단할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 9, the control unit judges the final movement number from the entry time and the number of persons for each observation area. The control unit collects each radar entry / exit data to determine each direction movement person, The MCU corresponding to the sub-unit compares the measured results from each radar and compares the passing times for each position so that the final pass-through for each direction can be determined.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

100 : UWB 레이더부 200 : 방향판단부
210 : 시간저장모듈 220 : 방향판단모듈
300 : 계수부 310 : 카운터 모듈
320 : 비교판단모듈 400 : 제어부
100: UWB radar unit 200: direction determination unit
210: time storage module 220: direction determination module
300: counting unit 310: counter module
320: comparison determination module 400:

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법에 있어서,
(a) 두개의 UWB 레이더인 제1 레이더와 제2 레이더를 포함하는 복수의 UWB 레이더가 각각 관찰영역의 신호를 수신하는 단계;
(b) 제어부가 각각의 레이더의 관찰영역을 통과하는 대상이 제1 레이더 또는 제2 레이더에 진입한 시간을 각각 저장하도록 하는 단계;
(c) 제어부가 관찰영역을 통과하는 대상이 상기 각각의 레이더의 특정영역에진입하는 위치 및 진입한 시간을 이용하여, 제1 레이더에 진입한 시간이 제2 레이더에 진입한 시간보다 빠를 경우 제1 방향으로 판단하고, 각 레이더에 진입한 시간이 반대일 경우 상기 제1 방향과 반대방향으로 판단하도록 하는 단계;
(c-1) 제어부가 상기 특정영역에서 제1 방향으로 이동하는 대상과 상기 제1 방향의 반대방향으로 이동하는 대상을 동시에 감지하는 단계;
(d) 제어부가 관찰영역을 통과하는 다수 대상이 레이더의 관찰영역을 통과할 때마다 각 방향에 대응하는 카운터를 증가시키는 단계; 및
(e) 제어부가 레이더 신호세기와 설정한 임계값을 비교하여 이동 인원수를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB Radar Sensor를 이용한 움직이는 대상의 방향 판단시스템을 이용한 계수방법.
A method of counting a moving object using a UWB radar sensor,
(a) a plurality of UWB radars each including a first radar and a second radar, which are two UWB radars, each receiving signals of a viewing region;
(b) causing the control unit to respectively store the time when the object passing through the observation area of each radar enters the first radar or the second radar, respectively;
(c) When the time when the controller enters the first radar is faster than the time when the controller enters the first radar using the position where the object passing through the observation area enters the specific area of each of the radar and the time of entry, Determining the direction of the first direction and determining the direction opposite to the first direction when the time entered into each radar is reversed;
(c-1) simultaneously detecting an object moving in a first direction and an object moving in a direction opposite to the first direction in the specific area;
(d) incrementing a counter corresponding to each direction each time the control unit passes a plurality of objects passing through the observation area and passing through the observation area of the radar; And
(e) comparing the radar signal intensity with a threshold value set by the controller, and calculating the number of people to be moved, using the UWB Radar Sensor.
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