KR102200409B1 - System and method for monitoring human condition using two-tone radar - Google Patents

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Abstract

투톤 레이더 방식을 이용한 휴먼 상태 모니터링 시스템 및 그 방법이 개시된다. 휴먼 상태 모니터링 방법은 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 각각 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신하는 단계; 상기 반사 신호들을 변환하여 상기 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 생성하는 단계; 상기 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계; 상기 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 상기 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출하는 단계; 및 상기 도플러 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.A human condition monitoring system and method using a two-tone radar method are disclosed. The human condition monitoring method includes the steps of: receiving reflected signals in which radar signals of different frequencies are reflected to a target, respectively; Converting the reflected signals to generate a Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals; Determining whether the target is moving by extracting motion information of the target based on the Doppler spectrum; Extracting a Doppler feature vector using the Doppler spectrum when there is motion of the target; And determining whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector.

Description

투톤 레이더 방식을 이용한 휴먼 상태 모니터링 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING HUMAN CONDITION USING TWO-TONE RADAR}Human condition monitoring system and its method using a two-tone radar method {SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING HUMAN CONDITION USING TWO-TONE RADAR}

본 발명은 투톤 레이더를 이용하여 휴먼의 움직임 및 생체 신호를 모니터링하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for monitoring human motion and vital signs using a two-tone radar.

휴먼 상태 모니터링은 차량에 탑승자를 모니터링 하거나, 집안에 혼자 살고 있는 노인들의 생사를 모니터링 하거나, 사무실이나 방에 사람의 존재여부를 모니터링 하거나, 혹은 최근에 사회적 이슈가 되고 있는 주차한 차량 내 방치한 아이를 모니터링하는 방법이다. 사람(휴먼)의 움직임을 모니터링하는 종래의 기술은 도플러 레이더, 펄스 레이더 중 하나를 이용하고 있다. Human condition monitoring is monitoring the occupants of a vehicle, the life and death of the elderly living alone in the house, monitoring the presence of a person in an office or room, or a child left in a parked vehicle, which is a recent social issue. How to monitor it. The conventional technology for monitoring the movement of a person (human) uses one of a Doppler radar and a pulse radar.

그러나, 모니터링하는 타겟이 움직이지 않을 경우, 타겟이 휴먼인지, 또는 타겟이 휴먼이면서 휴식을 취하는 중인지, 아니면 잠이 든 것 인지, 아니면 정말 무슨 문제 (기절 또는 죽음)가 발생했는지 판단이 필요하다. 따라서, 타겟의 움직임 이외에도 호흡, 맥박과 같은 생체 신호 모니터링이 필요하다.However, if the monitored target is not moving, it is necessary to determine whether the target is human, whether the target is human and is taking a break, or is sleeping, or what problem (faint or death) really has occurred. Therefore, in addition to the movement of the target, it is necessary to monitor vital signs such as respiration and pulse.

휴먼의 움직임과 휴먼의 생체 신호를 모두 모니터링하는 종래의 기술은 임펄스 레이더를 이용한 방법과 도플러 레이더를 이용한 방법이 있다.Conventional techniques for monitoring both human motion and human bio-signals include a method using an impulse radar and a method using a Doppler radar.

임펄스 레이더를 이용한 방법은 광대역 대역폭을 이용하여 펄스 폭이 매우 좁은 송신 신호를 사용하므로 정밀 거리 측정이 가능하여 휴먼의 호흡에 따른 흉부의 미세 거리 변화까지도 모니터링이 가능하다. 그러나, 임펄스 파형을 생성하고 수신하는 기술이 어려워서 제작 난이도가 높다는 한계가 있었다.Since the method using the impulse radar uses a transmission signal with a very narrow pulse width by using a broadband bandwidth, precise distance measurement is possible, and even minute distance changes in the chest due to human breathing can be monitored. However, there is a limitation in that the difficulty of manufacturing is high because the technique of generating and receiving the impulse waveform is difficult.

또한, 도플러 레이더를 이용한 방법은 단일 주파수의 사인파 신호를 송신 후, 수신 신호를 분석하고, 수신 신호에 도플러 성분이 발생하는 경우, 움직임이 있음을 판단하는 방법으로, 거리 측정은 불가능하여 모니터링 정밀도에 한계가 있었다.In addition, the method using the Doppler radar is a method of transmitting a single frequency sine wave signal, analyzing the received signal, and determining that there is motion when a Doppler component is generated in the received signal. There was a limit.

따라서, 임펄스 레이더를 이용한 방법에 비하여 낮은 난이도로 타겟을 모니터링하여 타겟의 존재 여부, 및 타겟이 휴먼, 이동 객체, 정기 객체 중 어느 것인지를 판단할 수 있는 방법이 요청되고 있다.Accordingly, there is a need for a method of monitoring a target with a lower difficulty than a method using an impulse radar to determine whether the target exists and whether the target is a human, a moving object, or a regular object.

본 발명은 서로 다른 주파수의 레이더 신호를 사용하는 레이더 장치를 이용하여 타겟의 존재 여부, 및 타겟이 휴먼, 이동 객체, 정기 객체 중 어느 것인지를 판단하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for determining whether a target exists and whether a target is a human, a moving object, or a regular object using a radar device using radar signals of different frequencies.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법은 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 각각 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신하는 단계; 상기 반사 신호들을 변환하여 상기 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 생성하는 단계; 상기 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계; 상기 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 상기 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출하는 단계; 및 상기 도플러 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.A method for monitoring a human condition according to an embodiment of the present invention includes the steps of: receiving reflected signals from which radar signals of different frequencies are reflected to a target, respectively; Converting the reflected signals to generate a Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals; Determining whether the target is moving by extracting motion information of the target based on the Doppler spectrum; Extracting a Doppler feature vector using the Doppler spectrum when there is motion of the target; And determining whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법의 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계는, 상기 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산하는 단계; 상기 도플러 스펙트럼들의 모양을 유지하며 SNR을 증가시키는 단계; 및SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하거나, 상기 상관 관계를 이용하여 검색한 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 이상인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The determining whether a target is moving or not in a method for monitoring a human state according to an embodiment of the present invention includes: calculating a correlation between the Doppler spectra; Maintaining the shape of the Doppler spectra and increasing the SNR; And determining that a motion of the target exists when a value greater than or equal to the reference value exists in the Doppler spectrum with increased SNR, or the similarity between the Doppler spectra retrieved using the correlation is greater than or equal to a threshold value. .

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법의 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계는, 상기 상관 관계를 이용하여 검색한 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 미만이고, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the determining whether the target is moving or not in the human state monitoring method according to an embodiment of the present invention, the similarity between the Doppler spectra retrieved using the correlation is less than a threshold value, and the SNR is increased in the Doppler spectrum. If there is no more than the reference value, the step of determining that the movement of the target does not exist.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법은 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출하는 단계; 상기 위상 변화량들을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출하는 단계; 및 상기 생체 신호 특징 벡터를 기초로 타겟이 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method for monitoring a human condition according to an embodiment of the present invention includes the steps of extracting a phase change amount of each of the reflected signals when there is no movement of the target; Extracting a biosignal feature vector of a target based on the phase change amounts; And determining whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법은 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리를 계산하는 단계; 및 상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하지 않는 경우, 타겟이 존재하지 않는 것으로 판단하고 휴먼 상태 모니터링을 중단하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출하는 단계는, 상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하는 경우, 수행될 수 있다.A method for monitoring a human condition according to an embodiment of the present invention includes: when there is no movement of the target, calculating a distance between a target and a radar device based on the movement information of the target; And when the distance between the target and the radar device does not change, determining that the target does not exist and stopping human state monitoring, and extracting the amount of phase change of each of the reflected signals, the target If the distance between the and the radar device changes, this can be done.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 장치는 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 각각 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신하고, 상기 반사 신호들을 변환하여 상기 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 생성하는 도플러 스펙트럼 생성부; 상기 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 움직임 정보 추출부; 상기 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 상기 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출부; 및 상기 도플러 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단하는 휴먼 판단부를 포함할 수 있다.The human condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention receives the reflected signals reflected from each of the radar signals of different frequencies, and converts the reflected signals to generate a Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals. Doppler spectrum generator; A motion information extracting unit that extracts motion information of a target based on the Doppler spectrum and determines whether the target moves; A feature vector extractor for extracting a Doppler feature vector using the Doppler spectrum when there is motion of the target; And a human determining unit determining whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 장치의 움직임 정보 추출부는, 상기 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산하고, 상기 도플러 스펙트럼들의 모양을 유지하며 SNR을 증가시키며, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하거나, 상기 상관 관계를 이용하여 검색한 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 이상인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.The motion information extraction unit of the human state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention calculates a correlation between the Doppler spectra, maintains the shape of the Doppler spectra, increases SNR, and increases the SNR as a reference value for the Doppler spectrum. When the above value exists or the similarity between the Doppler spectra retrieved using the correlation is greater than or equal to a threshold value, it may be determined that the target motion exists.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 장치의 움직임 정보 추출부는, 상기 상관 관계를 이용하여 검색한 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 미만이고, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.The motion information extracting unit of the human state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein the similarity between the Doppler spectra retrieved using the correlation is less than a threshold value, and a value greater than the reference value does not exist in the Doppler spectrum with increased SNR. If not, it may be determined that the movement of the target does not exist.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 장치는 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출하는 위상 변화량 추출부를 더 포함하고, 상기 특징 벡터 추출부는, 상기 위상 변화량들을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출하며, 상기 휴먼 판단부는, 상기 생체 신호 특징 벡터를 기초로 타겟이 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.The human condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a phase change amount extracting unit for extracting a phase change amount of each of the reflected signals when the target movement does not exist, and the feature vector extracting unit comprises: The biosignal feature vector of the target is extracted based on the amount of change, and the human determination unit may determine whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 장치는 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리를 계산하고, 상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하지 않는 경우, 타겟이 존재하지 않는 것으로 판단하고 휴먼 상태 모니터링을 중단하는 타겟 존재 여부 확인부를 더 포함하고, 상기 위상 변화량 추출부는, 상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하는 경우, 구동하여 상기 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출할 수 있다.The human condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention calculates a distance between a target and a radar device based on the motion information of the target when there is no movement of the target, and the distance between the target and the radar device changes. If not, further comprising a target presence check unit for determining that the target does not exist and stopping human state monitoring, the phase change amount extracting unit, when the distance between the target and the radar device changes, driving the reflected signal The amount of phase change of each of these can be extracted.

본 발명의 일실시예에 의하면, 서로 다른 주파수의 레이더 신호를 사용하는 레이더 장치를 이용하여 타겟의 존재 여부, 및 타겟이 휴먼, 이동 객체, 정기 객체 중 어느 것인지를 판단할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to determine whether a target is present and whether the target is a human, a moving object, or a regular object by using a radar device using radar signals of different frequencies.

이때, 본 발명의 일실시예에 의하면, 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 기초로 SNR을 증가시키거나, 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산하여 움직임 정보를 추출하고, 움직임 정보에 따라 움직임 여부를 판단함으로써, 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, radar signals of different frequencies move by increasing the SNR based on the Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals reflected by the target, or by calculating the correlation between the Doppler spectra. By extracting information and determining whether to move according to the motion information, it is possible to determine whether the target is a human or a moving object.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 타겟이 움직이지 않는 경우, 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들의 위상 변화량을 이용하여 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the target does not move, radar signals of different frequencies may determine whether the target is a human or a stationary object using the phase change amount of the reflected signals reflected on the target. I can.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법의 움직임 정보 추출 및 움직임 여부 판단 과정을 도시한 플로우차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 과정을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a human condition monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a method for monitoring a human condition according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of extracting motion information and determining whether or not to move in a method for monitoring a human state according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a human condition monitoring process according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the rights of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be interpreted as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법은 휴먼 상태 모니터링 시스템의 휴먼 상태 모니터링 장치에 의해 수행될 수 있다. The human condition monitoring method according to an embodiment of the present invention may be performed by the human condition monitoring apparatus of the human condition monitoring system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a human condition monitoring system according to an embodiment of the present invention.

휴먼 상태 모니터링 시스템은 레이더 장치(101)과 휴먼 상태 모니터링 장치(100)로 구성될 수 있다.The human condition monitoring system may include a radar device 101 and a human condition monitoring device 100.

레이더 장치(101)는 서로 다른 주파수의 레이더 신호들을 송출하고, 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호를 수신할 수 있다. 이때, 레이더 장치(101)는 송신 안테나가 서로 다른 주파수의 레이더 신호들을 전송하고, 복수의 수신 안테나들을 이용하여 반사 신호들을 각각 수신할 수 있다. 예를 들어, 레이더 장치(101)는 복수의 송신 안테나들을 포함하고, 송신 안테나들 각각이 서로 다른 주파수의 레이더 신호들을 송출하는 투톤 방식의 레이더 장치일 수 있다. 또한, 레이더 장치(101)는 하나의 송신 안테나에서 서로 다른 주파수의 레이더 신호들을 송출하며, 주파수 별로 레이더 신호를 송출하는 시간을 다르게 설정한 레이더 장치일 수도 있다.The radar device 101 may transmit radar signals of different frequencies and receive a reflected signal in which the radar signals are reflected on a target. In this case, the radar apparatus 101 may transmit radar signals of different frequencies by a transmitting antenna and receive reflected signals using a plurality of receiving antennas. For example, the radar apparatus 101 may be a two-tone radar apparatus including a plurality of transmission antennas, each of which transmits radar signals of different frequencies. Further, the radar device 101 may transmit radar signals of different frequencies from one transmission antenna, and may be a radar device in which a time for transmitting a radar signal is set differently for each frequency.

휴먼 상태 모니터링 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 도플러 스펙트럼 생성부(110), 움직임 정보 추출부(120), 특징 벡터 추출부(130), 휴먼 판단부(140), 타겟 존재 여부 확인부(150), 및 위상 변화량 추출부(160)를 포함할 수 있다. 이때, 도플러 스펙트럼 생성부(110), 움직임 정보 추출부(120), 특징 벡터 추출부(130), 휴먼 판단부(140), 타겟 존재 여부 확인부(150), 및 위상 변화량 추출부(160)는 서로 다른 프로세서, 또는 하나의 프로세서에서 수행되는 프로그램에 포함된 각각의 모듈일 수 있다.As shown in FIG. 1, the human condition monitoring apparatus 100 checks the presence of a Doppler spectrum generation unit 110, a motion information extraction unit 120, a feature vector extraction unit 130, a human determination unit 140, and the presence of a target. A unit 150 and a phase change amount extracting unit 160 may be included. At this time, the Doppler spectrum generation unit 110, the motion information extraction unit 120, the feature vector extraction unit 130, the human determination unit 140, the presence or absence of a target check unit 150, and the phase change amount extraction unit 160 May be different processors or each module included in a program executed by one processor.

도플러 스펙트럼 생성부(110)는 레이더 장치(101)로부터 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 각각 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신할 수 있다. 그리고, 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 수신한 반사 신호들을 변환하여 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 반사 신호들을 푸리에 변환하여 도플러 스펙트럼들을 생성할 수 있다.The Doppler spectrum generator 110 may receive reflected signals in which radar signals of different frequencies are reflected from the radar device 101, respectively, to a target. In addition, the Doppler spectrum generator 110 may convert the received reflected signals to generate a Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals. For example, the Doppler spectrum generator 110 may generate Doppler spectra by Fourier transforming the reflected signals.

움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼 생성부(110)가 생성한 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 타겟의 움직임 여부를 판단할 수 있다.The motion information extracting unit 120 may determine whether the target is moving by extracting motion information of the target based on the Doppler spectrum generated by the Doppler spectrum generator 110.

도플러 스펙트럼들이 기 설정된 크기이상의 값인 경우, 타겟이 이동 타겟이거나, 타겟에 움직임이 있다고 판단할 수 있다. 그러나, 신호대 잡음비(SNR)이 낮거나 타겟 움직임이 기준 이하로 적은 경우, 도플러 스펙트럼들의 값만으로는 타겟이 이동 타겟이거나, 타겟에 움직임이 있다고 판단할 수 없다. 따라서, 움직임 정보 추출부(120)는SNR을 증가시킨 도플러 스펙트럼, 또는 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계 중 적어도 하나를 이용하여 움직임 여부를 판단할 수 있다.When the Doppler spectra are values greater than or equal to a preset size, it may be determined that the target is a moving target or that the target has movement. However, when the signal-to-noise ratio (SNR) is low or the target motion is less than the reference, it is not possible to determine that the target is a moving target or that the target has motion based on values of the Doppler spectra alone. Accordingly, the motion information extractor 120 may determine whether there is a motion using at least one of a Doppler spectrum with increased SNR or a correlation between Doppler spectra.

이때, 움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산할 수 있다. 또한, 움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼들의 모양을 유지하며 SNR을 증가시킬 수 있다. 그리고, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하거나, 상관 관계를 이용하여 검색한 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 이상인 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 특징 벡터 추출부(130)를 구동시킬 수 있다.In this case, the motion information extractor 120 may calculate a correlation between Doppler spectra. In addition, the motion information extracting unit 120 may increase the SNR while maintaining the shape of the Doppler spectra. In addition, if a value greater than the reference value exists in the Doppler spectrum with increased SNR, or the similarity between the Doppler spectra retrieved using the correlation is greater than the threshold value, the motion information extracting unit 120 determines that the motion of the target exists. can do. When there is a motion of the target, the motion information extracting unit 120 may drive the feature vector extracting unit 130.

또한, 도플러 스펙트럼들 간의 유사도가 임계값 미만이고, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 타겟 존재 여부 확인부(150), 또는 위상 변화량 추출부(160)를 구동시킬 수 있다.In addition, when the similarity between the Doppler spectra is less than the threshold value and a value greater than the reference value does not exist in the Doppler spectrum in which the SNR is increased, the motion information extractor 120 may determine that the motion of the target does not exist. When there is no movement of the target, the motion information extracting unit 120 may drive the target presence check unit 150 or the phase change amount extracting unit 160.

특징 벡터 추출부(130)는 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다.The feature vector extractor 130 may extract a Doppler feature vector using a Doppler spectrum when there is a motion of the target.

휴먼 판단부(140)는 특징 벡터 추출부(130)가 추출한 도플러 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다.The human determining unit 140 may determine whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector extracted by the feature vector extracting unit 130.

타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리를 계산할 수 있다. 그리고, 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하지 않는 경우, 타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟이 존재하지 않는 것으로 판단하고 모니터링을 중단할 수 있다. 또한, 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하는 경우, 타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟이 존재하는 것으로 판단하고 위상 변화량 추출부(160)를 구동할 수 있다.When there is no movement of the target, the target presence check unit 150 may calculate a distance between the target and the radar device based on the movement information of the target. In addition, when the distance between the target and the radar device does not change, the target presence check unit 150 may determine that the target does not exist and stop monitoring. In addition, when the distance between the target and the radar device changes, the target presence check unit 150 may determine that the target exists and drive the phase change amount extraction unit 160.

실시예에 따라 휴먼 상태 모니터링 장치(100)에 타겟 존재 여부 확인부(150)가 포함되지 않을 수 있다. 이때, 타겟 존재 여부 확인부(150)가 포함되지 않고, 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 위상 변화량 추출부(160)를 구동시킬 수 있다.Depending on the embodiment, the human condition monitoring apparatus 100 may not include the target presence check unit 150. In this case, when the target existence check unit 150 is not included and there is no movement of the target, the motion information extraction unit 120 may drive the phase change amount extraction unit 160.

위상 변화량 추출부(160)는 레이더 장치(101)로부터 반사 신호들을 수신할 수 있다. 그리고, 위상 변화량 추출부(160)는 수신한 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출할 수 있다.The phase change amount extractor 160 may receive reflected signals from the radar device 101. In addition, the phase change amount extracting unit 160 may extract a phase change amount of each of the received reflected signals.

이때, 특징 벡터 추출부(130)는 위상 변화량 추출부(160)가 추출한 위상 변화량들을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출할 수 있다. 그리고, 휴먼 판단부(150)는 생체 신호 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.In this case, the feature vector extractor 130 may extract the biosignal feature vector of the target based on the phase change amount extracted by the phase change amount extractor 160. Further, the human determination unit 150 may determine whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector.

휴먼 상태 모니터링 장치(100)는 서로 다른 주파수의 레이더 신호를 사용하는 레이더 장치(101)를 이용하여 타겟의 존재 여부, 및 타겟이 휴먼, 이동 객체, 정기 객체 중 어느 것인지를 판단할 수 있다.The human condition monitoring apparatus 100 may determine whether a target exists and whether the target is a human, a moving object, or a regular object using the radar apparatus 101 using radar signals of different frequencies.

이때, 휴먼 상태 모니터링 장치(100)는 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 기초로 SNR을 증가시키거나, 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산하여 움직임 정보를 추출하고, 움직임 정보에 따라 움직임 여부를 판단함으로써, 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다.At this time, the human condition monitoring apparatus 100 increases the SNR based on the Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals reflected from the target by radar signals of different frequencies, or calculates a correlation between the Doppler spectra to provide motion information. It is possible to determine whether a target is a human or a moving object by extracting and determining whether to move according to the motion information.

또한, 휴먼 상태 모니터링 장치(100)는 타겟이 움직이지 않는 경우, 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들의 위상 변화량을 이용하여 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.In addition, when the target is not moving, the human condition monitoring apparatus 100 may determine whether the target is a human or a stationary object by using the amount of phase change of the reflected signals reflected from the radar signals of different frequencies. have.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법을 도시한 플로우차트이다.2 is a flowchart showing a method for monitoring a human condition according to an embodiment of the present invention.

단계(210)에서 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 레이더 장치(101)로부터 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 각각 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신할 수 있다. In operation 210, the Doppler spectrum generator 110 may receive reflected signals in which radar signals of different frequencies are reflected from the radar device 101, respectively, to the target.

단계(220)에서 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 단계(210)에서 수신한 반사 신호들을 변환하여 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 생성할 수 있다. In step 220, the Doppler spectrum generator 110 converts the reflected signals received in step 210 to generate a Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals.

단계(230)에서 움직임 정보 추출부(120)는 단계(220)에서 생성한 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출할 수 있다. 이때, 타겟의 움직임 정보는 움직임 정보 추출부(120)가 계산한 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계, 또는 움직임 정보 추출부(120)가 SNR을 증가시킨 도플러 스펙트럼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In step 230, the motion information extracting unit 120 may extract motion information of the target based on the Doppler spectrum generated in step 220. In this case, the motion information of the target may include at least one of a correlation between the Doppler spectra calculated by the motion information extractor 120 or a Doppler spectrum in which the motion information extractor 120 increases the SNR.

단계(240)에서 움직임 정보 추출부(120)는 단계(230)에서 추출한 움직임 정보를 이용하여 타겟의 움직임 여부를 판단할 수 있다. 타겟의 움직임이 존재하2는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 특징 벡터 추출부(130)를 구동시키며 단계(250)를 수행할 수 있다. 또한, 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 위상 변화량 추출부(160)를 구동시키며 단계(270)를 수행할 수 있다.In step 240, the motion information extracting unit 120 may determine whether the target is moving by using the motion information extracted in step 230. If there is a motion of the target2, the motion information extracting unit 120 may drive the feature vector extracting unit 130 and perform step 250. In addition, when there is no movement of the target, the motion information extracting unit 120 may drive the phase change amount extracting unit 160 and perform step 270.

단계(250)에서 특징 벡터 추출부(130)는 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다. 예를 들어, 특징 벡터 추출부(130)는 SNR을 증가시킨 도플러 스펙트럼을 마이크로 도플러 방법에 적용하여 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다. 이때, 타겟이 사람인 경우, 특징 벡터 추출부(130)는 사람의 다양한 컴포넌트(팔, 다리와 같은 신체 부위)로부터 각각 도플러 성분을 추출할 수 있다. 반면, 타겟이 일반 객체인 경우, 특징 벡터 추출부(130)는 일반 객체로부터 뾰족한 하나의 도플러 성분을 추출할 수 있다.In step 250, the feature vector extractor 130 may extract a Doppler feature vector using a Doppler spectrum. For example, the feature vector extractor 130 may extract a Doppler feature vector by applying a Doppler spectrum with an increased SNR to a micro Doppler method. In this case, when the target is a person, the feature vector extraction unit 130 may extract each Doppler component from various components of the person (body parts such as arms and legs). On the other hand, when the target is a general object, the feature vector extractor 130 may extract one sharp Doppler component from the general object.

또한, 특징 벡터 추출부(130)는 휴먼의 반신호의 크기와 주파수 분포가 시간에 따라 변화하는 특징을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다. 사람이 움직이는 경우, 반사율이 변화하고, 사람의 몸통, 팔, 다리와 같은 다양한 컴포넌트의 개별 움직임에 따라 컴포넌트 각각의 속도값들도 변화할 수 있다. 이때, 반사율과 컴포넌트 각각의 속도값들의 변화에 따라 도플러 스펙트럼의 분포가 넓어지거나 감소하는 식으로 모양이 변화하며, 특징 벡터 추출부(130)는 도플러 스펙트럼의 분포 변화를 도플러 특징 벡터로 추출할 수 있다. In addition, the feature vector extraction unit 130 may extract a Doppler feature vector using a feature in which the magnitude and frequency distribution of the human half-signal changes over time. When a person moves, the reflectance changes, and the speed values of each component may change according to individual movements of various components such as the body, arms, and legs of the person. At this time, the shape of the Doppler spectrum is changed in such a way that the distribution of the Doppler spectrum increases or decreases according to the change of the reflectance and the velocity values of each component, and the feature vector extractor 130 may extract the change in the distribution of the Doppler spectrum as a Doppler feature vector. have.

단계(260)에서 휴먼 판단부(140)는 단계(250)에서 추출한 도플러 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 단계(250)에서 마이크로 도플러 방법을 사용한 경우, 휴먼 판단부(140)는 도플러 특징 벡터에 포함된 도플러의 개수를 확인할 수 있다. 그리고, 타겟의 다양한 컴포넌트로부터 각각 도플러 성분이 추출되어 도플러 특징 벡터에 복수의 도플러 성분이 포함된 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 휴먼으로 판단할 수 있다. 또한, 도플러 특징 벡터에 뾰족한 하나의 도플러 성분이 포함된 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 이동 객체로 판단할 수 있다.In step 260, the human determination unit 140 may determine whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector extracted in step 250. For example, when the micro Doppler method is used in step 250, the human determination unit 140 may check the number of Dopplers included in the Doppler feature vector. In addition, when a Doppler component is extracted from various components of the target and a plurality of Doppler components are included in the Doppler feature vector, the human determination unit 140 may determine the target as a human. Also, when one sharp Doppler component is included in the Doppler feature vector, the human determining unit 140 may determine the target as a moving object.

또한, 단계(250)에서 휴먼의 반신호의 크기와 주파수 분포가 시간에 따라 변화하는 특징을 이용한 경우, 휴먼 판단부(140)는 도플러 특징 벡터를 이용하여 반사율 및 도플러 스펙트럼의 분포가 변화하였는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 반사율 및 도플러 스펙트럼의 분포가 변화한 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 휴먼으로 판단할 수 있다. 또한, 반사율 및 도플러 스펙트럼의 분포가 변화하지 않고 일정한 값을 유지하는 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 이동 객체로 판단할 수 있다In addition, in step 250, when a feature in which the magnitude and frequency distribution of the human half-signal changes over time is used, the human determination unit 140 uses the Doppler feature vector to determine whether the reflectance and the Doppler spectrum distribution have changed. You can check. In addition, when the reflectance and distribution of the Doppler spectrum change, the human determination unit 140 may determine the target as a human. In addition, when the distribution of the reflectance and the Doppler spectrum does not change and maintains a constant value, the human determination unit 140 may determine the target as a moving object.

단계(270)에서 위상 변화량 추출부(160)는 레이더 장치(101)로부터 반사 신호들을 수신할 수 있다. 그리고, 위상 변화량 추출부(160)는 수신한 반사 신호들 각각의 위상 변화량을 추출할 수 있다.In step 270, the phase change amount extracting unit 160 may receive reflected signals from the radar device 101. In addition, the phase change amount extracting unit 160 may extract a phase change amount of each of the received reflected signals.

단계(280)에서 특징 벡터 추출부(130)는 단계(270)에서 추출한 위상 변화량들을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출할 수 있다. 이때, 생체 신호는 사람의 호흡, 또는 심박에 의한 변화를 나타내는 신호이므로, 생체 신호 특징 벡터는 사람의 호흡, 또는 심박과 같은 미세한 움직임에 따른 특징 벡터일 수 있다.In step 280, the feature vector extractor 130 may extract a biosignal feature vector of the target based on the phase change amount extracted in step 270. In this case, since the biosignal is a signal representing a change due to a person's breathing or a heartbeat, the biosignal feature vector may be a feature vector according to a person's breathing or a minute movement such as a heartbeat.

예를 들어, 호흡, 또는 심박에 의하여 사람의 흉부가 위치한 몸통은 미세한 움직임을 가지게 된다. 그리고, 호흡기, 심장 관련 질환이나 운동과 같이 사람의 호흡과 심박에 영향을 주는 조건이 없다면 호흡, 또는 심박에 의한 몸통의 미세한 움직임은 주기 패턴을 가질 수 있다. 따라서, 타겟의 생체 신호 특징 벡터는 주기 패턴을 가지는 타겟의 미세한 움직임을 나타내는 벡터일 수 있다.For example, by breathing or heartbeat, the torso where the human chest is located has minute movements. In addition, if there are no conditions that affect a person's breathing and heart rate, such as respiratory, heart-related diseases, or exercise, breathing or minute movements of the torso due to heart rate may have a periodic pattern. Accordingly, the biosignal feature vector of the target may be a vector representing a fine motion of the target having a periodic pattern.

단계(290)에서 휴먼 판단부(150)는 생체 신호 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 특징 벡터 추출부(130)가 주기 패턴을 가지는 타겟의 미세한 움직임을 나타내는 벡터인 생체 신호 특징 벡터를 추출한 경우, 휴먼 판단부(150)는 타겟을 휴먼으로 판단할 수 있다. 반면, 특징 벡터 추출부(130)가 생체 신호 특징 벡터를 추출하지 못한 경우, 휴먼 판단부(150)는 타겟을 정지 객체로 판단할 수 있다.In step 290, the human determination unit 150 may determine whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector. Specifically, when the feature vector extractor 130 extracts a biosignal feature vector, which is a vector representing a fine motion of a target having a periodic pattern, the human determination unit 150 may determine the target as a human. On the other hand, when the feature vector extractor 130 fails to extract the biosignal feature vector, the human determination unit 150 may determine the target as a still object.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 방법의 움직임 정보 추출 및 움직임 여부 판단 과정을 도시한 플로우차트이다. 도 3의 단계(310) 내지 단계(320)는 도 2의 단계(230)에 포함되고, 도 3의 단계(330) 내지 단계(360)는 도 2의 단계(240)에 포함될 수 있다.3 is a flowchart illustrating a process of extracting motion information and determining whether or not to move in a method for monitoring a human state according to an embodiment of the present invention. Steps 310 to 320 of FIG. 3 may be included in step 230 of FIG. 2, and steps 330 to 360 of FIG. 3 may be included in step 240 of FIG. 2.

단계(310)에서 움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산할 수 있다.In step 310, the motion information extractor 120 may calculate a correlation between Doppler spectra.

단계(320)에서 움직임 정보 추출부(120)가 도플러 스펙트럼의 모양을 유지하며, SNR을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 움직임 정보 추출부(120)는 단계(220)에서 생성된 도플러 스펙트럼들의 합을 계산하여 도플러 스펙트럼의 모양을 유지하며, SNR을 증가시킬 수 있다.In step 320, the motion information extracting unit 120 maintains the shape of the Doppler spectrum and may increase the SNR. For example, the motion information extractor 120 may calculate the sum of the Doppler spectra generated in step 220 to maintain the shape of the Doppler spectrum and increase the SNR.

단계(330)에서 움직임 정보 추출부(120)는 단계(320)에서 SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 단계(340)를 수행하고, SNR이 증가된 도플러 스펙트럼에 기준값 이상의 값이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 단계(350)를 수행할 수 있다.In step 330, the motion information extracting unit 120 may check whether a value greater than or equal to the reference value exists in the Doppler spectrum in which the SNR is increased in step 320. When there is a value greater than the reference value in the Doppler spectrum with increased SNR, the motion information extraction unit 120 performs step 340, and when there is no value greater than the reference value in the Doppler spectrum with increased SNR, motion information is extracted. The unit 120 may perform step 350.

단계(340)에서 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.In step 340, the motion information extracting unit 120 may determine that there is a motion of the target.

단계(350)에서 움직임 정보 추출부(120)는 단계(310)에서 계산한 상관 관계를 이용하여 도플러 스펙트럼들 간의 유사도를 검색할 수 있다. 그리고, 움직임 정보 추출부(120)는 검색한 유사도가 임계값 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 유사도가 임계값 이상인 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 단계(340)를 수행하고, 유사도가 임계값 미만인 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 단계(360)를 수행할 수 있다.In step 350, the motion information extracting unit 120 may search for similarity between Doppler spectra using the correlation calculated in step 310. In addition, the motion information extraction unit 120 may check whether the searched similarity is greater than or equal to a threshold value. When the similarity is greater than or equal to the threshold value, the motion information extracting unit 120 may perform step 340, and when the similarity is less than the threshold value, the motion information extracting unit 120 may perform step 360.

단계(3690)에서 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. In step 3690, the motion information extraction unit 120 may determine that there is no motion of the target.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴먼 상태 모니터링 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a human condition monitoring process according to an embodiment of the present invention.

단계(410)에서 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 중심 주파수 fc1의 레이더 신호가 타겟에 반사된 반사 신호X1(t)와 중심 주파수 fc2의 레이더 신호가 타겟에 반사된 반사 신호X2(t)를 ADC (Analog Digital Converter)를 통해 샘플링할 수 있다.In step 410, the Doppler spectrum generator 110 includes a reflected signal X 1 (t) in which the radar signal of the center frequency f c1 is reflected on the target and the reflected signal X 2 (in which the radar signal of the center frequency f c2 is reflected on the target) t) can be sampled through ADC (Analog Digital Converter).

단계(420)에서 도플러 스펙트럼 생성부(110)는 단계(410)에서 샘플링된 반사 신호X1(t)와 반사 신호X2(t)를 푸리에 변환하여 도플러 스펙트럼Y1(f)와 Y2(f)를 생성할 수 있다.In step 420, the Doppler spectrum generator 110 performs Fourier transform of the reflected signal X 1 (t) and the reflected signal X 2 (t) sampled in step 410 to obtain the Doppler spectrum Y 1 (f) and Y 2 ( f) can be created.

단계(420)에서 움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼 생성부(110)가 생성한 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출할 수 있다. 이때, 움직임 정보 추출부(120)는 수학식 1을 이용하여 도플러 스펙트럼 Y1(f)와 Y2(f) 간의 상관 관계 R(f)를 계산할 수 있다. In operation 420, the motion information extracting unit 120 may extract motion information of the target based on the Doppler spectrum generated by the Doppler spectrum generator 110. In this case, the motion information extractor 120 may calculate a correlation R(f) between the Doppler spectrum Y 1 (f) and Y 2 (f) using Equation 1.

Figure 112019009600414-pat00001
Figure 112019009600414-pat00001

이때, s 값은 Y1(f) 또는 Y2(f) 스펙트럼에서 최소 주파수부터 최대 주파수의 값을 가질 수 있다. 즉, 수학식 1은 Y1(f)을 고정시킨 상태에서, Y2(f)값을 주파수 도메인에서 조금씩 시프트(shift) 시키며 곱셈을 전개하는 방법을 나타낼 수 있다. 그리고, 움직임 정보 추출부(120)는 수학식 1에 따라 계산된 R(s)의 최종값에서 s를 f로 치환하여 상관 관계 R(f)를 계산할 수 있다.In this case, the s value may have a value from a minimum frequency to a maximum frequency in the Y 1 (f) or Y 2 (f) spectrum. That is, Equation 1 may represent a method of developing multiplication by slightly shifting the value of Y 2 (f) in the frequency domain while Y 1 (f) is fixed. In addition, the motion information extracting unit 120 may calculate a correlation R(f) by substituting f for s in the final value of R(s) calculated according to Equation 1.

그리고, 움직임 정보 추출부(120)는 도플러 스펙트럼 Y1(f)와 Y2(f) 간의 상관 관계에 따라 도플러 스펙트럼 Y1(f)와 Y2(f) 간의 유사도가 임계값 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도플러 스펙트럼 Y1(f)와 Y2(f) 간의 유사도가 임계값 이상인 경우, 특정 주파수 fD에서 상관 관계R(f)의 값이 뾰족하게 돌출하여 도플러 스펙트럼 모양이 유지되지 않을 수 있다.Then, the motion information extraction unit 120 whether or not the degree of similarity between the Doppler spectrum Y 1 (f) and Y 2 (f), a Doppler spectrum according to the correlation between Y 1 (f) and Y 2 (f) above the threshold value I can confirm. For example, if the similarity between the Doppler spectra Y 1 (f) and Y 2 (f) is greater than or equal to the threshold, the value of the correlation R(f) sharply protrudes at a specific frequency f D and the Doppler spectrum shape cannot be maintained. I can.

또한, 움직임 정보 추출부(120)는 수학식 2를 이용하여 도플러 스펙트럼들의 모양을 유지하며 SNR을 2배로 증가시킬 수 있다. In addition, the motion information extracting unit 120 may maintain the shape of the Doppler spectra using Equation 2 and increase the SNR by two times.

Figure 112019009600414-pat00002
Figure 112019009600414-pat00002

단계(440)에서 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. SNR이 증가된 도플러 스펙트럼인 S(f)에 기준값 이상의 값이 존재하거나, R(f)이 임계값 이상으로 돌출되어 도플러 스펙트럼 모양이 유지되지 않은 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, R(f)이 임계값 미만이고, S(f)에 기준값 이상의 값이 존재하지 않는 경우, 움직임 정보 추출부(120)는 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In step 440, the motion information extracting unit 120 may determine whether there is a motion of the target. When a value greater than the reference value exists in S(f), which is the Doppler spectrum with increased SNR, or the shape of the Doppler spectrum is not maintained because R(f) protrudes above the threshold value, the motion information extraction unit 120 moves the target. It can be judged that this exists. In addition, when R(f) is less than the threshold value and there is no value greater than the reference value in S(f), the motion information extracting unit 120 may determine that the motion of the target does not exist.

그리고, 움직임 정보 추출부(120)는 S(f)에서 가장 크기가 큰 값에 해당하는 주파수 fD 또는, R(f)에서 돌출된 위치의 주파수 fD를 이동 객체 또는 휴먼의 대표 도플러 주파수로 설정할 수 있다.Then, the motion information extraction unit 120 from the S (f) in the frequency at which the magnitude corresponds to a value f D or, R (f) represents a Doppler frequency of f D moving objects or human of a protruding position on the Can be set.

단계(450)에서 특징 벡터 추출부(130)는 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다. 이때, 특징 벡터 추출부(130)는 각 프레임마다 생성된 S(f)를 누적하여 프레임 시간에 따른 도플러 스펙트럼 모양을 마이크로 도플러 영상으로 생성할 수 있다. 그리고, 특징 벡터 추출부(130)는 마이크로 도플러 영상으로 도플러 특징 벡터를 추출할 수 있다. 예를 들어, 타겟이 사람인 경우, 특징 벡터 추출부(130)는 사람의 다양한 컴포넌트(팔, 다리와 같은 신체 부위)로부터 각각 도플러 성분을 추출할 수 있다. 반면, 타겟이 일반 객체인 경우, 특징 벡터 추출부(130)는 일반 객체로부터 뾰족한 하나의 도플러 성분을 추출할 수 있다.In step 450, the feature vector extraction unit 130 may extract a Doppler feature vector using a Doppler spectrum. In this case, the feature vector extractor 130 may accumulate S(f) generated for each frame to generate a Doppler spectrum shape according to a frame time as a micro Doppler image. In addition, the feature vector extractor 130 may extract a Doppler feature vector as a micro Doppler image. For example, when the target is a person, the feature vector extractor 130 may extract Doppler components from various components (body parts such as arms and legs) of the person. On the other hand, when the target is a general object, the feature vector extractor 130 may extract one sharp Doppler component from the general object.

단계(460)에서 휴먼 판단부(140)는 단계(450)에서 추출한 도플러 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 휴먼 판단부(140)는 도플러 특징 벡터에 포함된 도플러의 개수를 확인할 수 있다. 그리고, 타겟의 다양한 컴포넌트로부터 각각 도플러 성분이 추출되어 도플러 특징 벡터에 복수의 도플러 성분이 포함된 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 휴먼으로 판단할 수 있다. 또한, 도플러 특징 벡터에 뾰족한 하나의 도플러 성분이 포함된 경우, 휴먼 판단부(140)는 타겟을 이동 객체로 판단할 수 있다.In step 460, the human determination unit 140 may determine whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector extracted in step 450. For example, the human determination unit 140 may check the number of Dopplers included in the Doppler feature vector. In addition, when a Doppler component is extracted from various components of the target and a plurality of Doppler components are included in the Doppler feature vector, the human determination unit 140 may determine the target as a human. Also, when one sharp Doppler component is included in the Doppler feature vector, the human determining unit 140 may determine the target as a moving object.

단계(470)에서 타겟 존재 여부 확인부(150)는 레이더 장치(101)가 설치된 공간 안에 타겟이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. In step 470, the target presence check unit 150 may check whether the target exists in the space in which the radar device 101 is installed.

타겟 존재 확인부(150)는 타겟이 존재하지 않는 상태에서 레이더 장치(101)가 설치된 공간의 고정된 오브젝트인 배경과 레이더 장치(101) 간의 거리를 측정하여 배경 거리로 저장할 수 있다. 예를 들어, 레이더 장치(101)가 설치된 공간이 차량이면, 배경은 차량의 내벽과 좌석일 수 있다. 또한, 레이더 장치(101)가 설치된 공간이 집의 방인 경우, 배경은 방의 벽 및 방에 배치된 가구일 수 있다.The target presence check unit 150 may measure a distance between a background that is a fixed object of a space in which the radar device 101 is installed and the radar device 101 in a state in which the target does not exist and store the distance as the background distance. For example, if the space where the radar device 101 is installed is a vehicle, the background may be an inner wall of the vehicle and a seat. In addition, when the space in which the radar device 101 is installed is a room of a house, the background may be a wall of the room and furniture arranged in the room.

그리고, 단계(471)에서 타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리인 타겟 거리를 계산할 수 있다. In step 471, the target presence check unit 150 may calculate a target distance, which is a distance between the target and the radar device, based on the motion information of the target.

다음으로, 단계(472)에서 타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟 거리와 배경 거리를 비교할 수 있다. Next, in step 472, the presence or absence of the target check unit 150 may compare the target distance and the background distance.

타겟 거리와 배경 거리가 동일한 경우, 타겟 존재 여부 확인부(150)는 타겟이 레이더 장치(101)가 설치된 공간에서 기존에 존재하던 배경이고, 휴먼, 이동객체, 또는 정지 객체와 같이 레이더 장치(101)가 설치된 공간에 추가된 오브젝트가 아닌 것으로 판단하여 모니터링을 중단할 수 있다. 또한, 타겟 거리와 배경 거리가 다른 경우, 타겟 존재 여부 확인부(150)는 레이더 장치(101)가 설치된 공간에 배경 이외의 오브젝트인 타겟이 존재하는 것으로 판단하고 단계(480)를 수행할 수 있다.When the target distance and the background distance are the same, the target presence check unit 150 is a background that has already existed in the space where the radar device 101 is installed, and the radar device 101 like a human, a moving object, or a stationary object It is determined that the object is not added to the space where) is installed, and monitoring can be stopped. In addition, when the target distance and the background distance are different, the target existence check unit 150 may determine that a target, which is an object other than the background, exists in the space where the radar device 101 is installed, and perform step 480. .

단계(480)에서 위상 변화량 추출부(160)는 레이더 장치(101)로부터 반사 신호X1(t)와 반사 신호X2(t)를 수신할 수 있다. 그리고, 위상 변화량 추출부(160)는 반사 신호X1(t)와 반사 신호X2(t) 각각의 위상 변화량을 추출할 수 있다.In step 480, the phase change amount extracting unit 160 may receive a reflected signal X 1 (t) and a reflected signal X 2 (t) from the radar device 101. In addition, the phase change amount extracting unit 160 may extract a phase change amount of each of the reflected signal X 1 (t) and the reflected signal X 2 (t).

단계(485)에서 특징 벡터 추출부(130)는 단계(480)에서 추출한 위상 변화량들을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출할 수 있다. In step 485, the feature vector extractor 130 may extract the biosignal feature vector of the target based on the phase change amount extracted in step 480.

단계(490)에서 휴먼 판단부(150)는 생체 신호 특징 벡터를 기초로 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.In step 490, the human determination unit 150 may determine whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector.

본 발명은 서로 다른 주파수의 레이더 신호를 사용하는 레이더 장치를 이용하여 타겟의 존재 여부, 및 타겟이 휴먼, 이동 객체, 정기 객체 중 어느 것인지를 판단할 수 있다. 이때, 본 발명은 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들 각각에 대응하는 도플러 스펙트럼을 기초로 SNR을 증가시키거나, 도플러 스펙트럼들 간의 상관 관계를 계산하여 움직임 정보를 추출하고, 움직임 정보에 따라 움직임 여부를 판단함으로써, 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명은 타겟이 움직이지 않는 경우, 서로 다른 주파수의 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들의 위상 변화량을 이용하여 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단할 수 있다.The present invention can determine whether a target exists and whether the target is a human, a moving object, or a regular object by using a radar device using radar signals of different frequencies. In this case, the present invention increases the SNR based on the Doppler spectrum corresponding to each of the reflected signals reflected from the target by radar signals of different frequencies, or calculates a correlation between the Doppler spectra to extract motion information, and By determining whether to move according to the information, it is possible to determine whether the target is a human or a moving object. In addition, in the present invention, when the target is not moving, it is possible to determine whether the target is a human or a stationary object by using the amount of phase change of the reflected signals reflected from the radar signals of different frequencies.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments and claims and equivalents fall within the scope of the following claims.

101: 레이더 장치
100: 휴먼 상태 모니터링 장치
110: 도플러 스펙트럼 생성부
120: 움직임 정보 추출부
130: 특징 벡터 추출부
140: 휴먼 판단부
160: 위상 변화량 추출부101: radar device
100: human condition monitoring device
110: Doppler spectrum generator
120: motion information extraction unit
130: feature vector extraction unit
140: human judgment unit
160: phase change amount extraction unit

Claims (10)

제1 주파수의 레이더 신호와 제2 주파수의 레이더 신호가 각각 타겟에 반사된 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 반사 신호를 변환하여 제1 도플러 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 반사 신호를 변환하여 제2 도플러 스펙트럼을 생성하는 단계;
상기 제1 도플러 스펙트럼 및 상기 제2 도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계;
상기 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 상기 제1 도플러 스펙트럼 및 상기 제2 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출하는 단계; 및
상기 도플러 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단하는 단계
를 포함하고,
상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 단계는,
상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼 간의 상관 관계를 계산하는 단계;
상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼의 합이 기준값 이상이거나, 상기 상관 관계의 값이 임계값 이상인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단하는 단계; 및
상기 상관 관계의 값이 임계값 미만이고, 상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼의 합이 기준값 미만인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 휴먼 상태 모니터링 방법.Receiving a first reflected signal and a second reflected signal in which a radar signal of a first frequency and a radar signal of a second frequency are reflected to a target, respectively;
Converting the first reflected signal to generate a first Doppler spectrum, and converting the second reflected signal to generate a second Doppler spectrum;
Extracting motion information of a target based on the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum to determine whether the target is moving;
Extracting a Doppler feature vector using the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum when there is motion of the target; And
Determining whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector
Including,
The step of determining whether the target is moving,
Calculating a correlation between the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum;
Determining that there is a motion of the target when the sum of the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum is equal to or greater than a reference value or the correlation value is equal to or greater than a threshold value; And
When the correlation value is less than a threshold value and the sum of the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum is less than a reference value, determining that there is no movement of the target
Human condition monitoring method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 제1 반사 신호의 위상 변화량과 제2 반사 신호의 위상 변화량을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출하는 단계; 및
상기 생체 신호 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단하는 단계
를 더 포함하는 휴먼 상태 모니터링 방법.The method of claim 1,
Extracting a biosignal feature vector of the target based on the phase change amount of the first reflected signal and the phase change amount of the second reflected signal when there is no movement of the target; And
Determining whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector
Human condition monitoring method further comprising a. 제4항에 있어서,
상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리를 계산하는 단계;
상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하지 않는 경우, 타겟이 존재하지 않는 것으로 판단하고 휴먼 상태 모니터링을 중단하는 단계; 및
상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하는 경우, 제1 반사 신호의 위상 변화량과 제2 반사 신호의 위상 변화량을 추출하는 단계
를 더 포함하는 휴먼 상태 모니터링 방법.The method of claim 4,
When there is no movement of the target, calculating a distance between the target and the radar device based on the movement information of the target;
If the distance between the target and the radar device does not change, determining that the target does not exist and stopping human condition monitoring; And
When the distance between the target and the radar device changes, extracting a phase change amount of a first reflected signal and a phase change amount of a second reflected signal
Human condition monitoring method further comprising a. 제1 주파수의 레이더 신호와 제2 주파수의 레이더 신호가 각각 타겟에 반사된 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 수신하고, 상기 제1 반사 신호를 변환하여 제1 도플러 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 반사 신호를 변환하여 제2 도플러 스펙트럼을 생성하는 도플러 스펙트럼 생성부;
상기 제1 도플러 스펙트럼 및 상기 제2도플러 스펙트럼을 기초로 타겟의 움직임 정보를 추출하여 상기 타겟의 움직임 여부를 판단하는 움직임 정보 추출부;
상기 타겟의 움직임이 존재하는 경우, 상기 제1 도플러 스펙트럼 및 상기 제2 도플러 스펙트럼을 이용하여 도플러 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출부; 및
상기 도플러 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 이동 객체인지 여부를 판단하는 휴먼 판단부
를 포함하고,
상기 움직임 정보 추출부는,
상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼 간의 상관 관계를 계산하고, 상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼의 합이 기준값 이상이거나, 상기 상관 관계의 값이 임계값 이상인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하는 것으로 판단하며, 상기 상관 관계의 값이 임계값 미만이고, 상기 제1 도플러 스펙트럼과 상기 제2 도플러 스펙트럼의 합이 기준값 미만인 경우, 상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단하는 휴먼 상태 모니터링 장치.A radar signal of a first frequency and a radar signal of a second frequency each receive a first reflected signal and a second reflected signal reflected by a target, convert the first reflected signal to generate a first Doppler spectrum, and the first A Doppler spectrum generator configured to convert the reflected signal to generate a second Doppler spectrum;
A motion information extracting unit that extracts motion information of a target based on the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum to determine whether the target moves;
A feature vector extracting unit for extracting a Doppler feature vector using the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum when there is motion of the target; And
A human determination unit that determines whether the target is a human or a moving object based on the Doppler feature vector
Including,
The motion information extracting unit,
Calculate a correlation between the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum, and when the sum of the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum is greater than or equal to a reference value or the value of the correlation is greater than or equal to a threshold value, Human state in which motion of the target is determined to be non-existent when it is determined that there is motion, the correlation value is less than a threshold value, and the sum of the first Doppler spectrum and the second Doppler spectrum is less than a reference value Monitoring device. 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 제1 반사 신호의 위상 변화량과 제2 반사 신호의 위상 변화량을 추출하는 위상 변화량 추출부
를 더 포함하고,
상기 특징 벡터 추출부는,
상기 제1 반사 신호의 위상 변화량과 상기 제2 반사 신호의 위상 변화량을 기초로 타겟의 생체 신호 특징 벡터를 추출하며,
상기 휴먼 판단부는,
상기 생체 신호 특징 벡터를 기초로 상기 타겟이 휴먼인지, 또는 정지 객체인지 여부를 판단하는 휴먼 상태 모니터링 장치.The method of claim 6,
When there is no movement of the target, a phase change amount extracting unit for extracting a phase change amount of a first reflected signal and a phase change amount of a second reflected signal
Including more,
The feature vector extraction unit,
Extracting a biosignal feature vector of the target based on the phase change amount of the first reflected signal and the phase change amount of the second reflected signal,
The human judgment unit,
A human state monitoring device that determines whether the target is a human or a stationary object based on the biosignal feature vector. 제9항에 있어서,
상기 타겟의 움직임이 존재하지 않는 경우, 상기 타겟의 움직임 정보를 기초로 타겟과 레이더 장치 간의 거리를 계산하고, 상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하지 않는 경우, 타겟이 존재하지 않는 것으로 판단하고 휴먼 상태 모니터링을 중단하는 타겟 존재 여부 확인부
를 더 포함하고,
상기 위상 변화량 추출부는,
상기 타겟과 레이더 장치 간의 거리가 변화하는 경우, 구동하여 상기 제1 반사 신호의 위상 변화량과 제2 반사 신호의 위상 변화량을 추출하는 휴먼 상태 모니터링 장치.The method of claim 9,
If there is no movement of the target, the distance between the target and the radar device is calculated based on the movement information of the target, and if the distance between the target and the radar device does not change, it is determined that the target does not exist and the human Target existence check unit to stop monitoring the status
Including more,
The phase change amount extracting unit,
When the distance between the target and the radar device changes, the human state monitoring device is driven to extract a phase change amount of the first reflected signal and a phase change amount of the second reflected signal.
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