KR101095574B1 - 정보수집장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보수집장치 및 방법에 대한 것이다. 본 발명의 정보수집장치는, 전파 신호를 송수신하는 안테나, 상기 전파 신호를 송신하는 송신부, 상기 안테나를 통해 상기 전파 신호를 수신하는 수신부를 포함하고 상기 전파 신호를 정지 또는 이동 중인 목적물에 전파하고 반사되어 오는 신호를 수신하여 상기 목적물에 대한 정보를 수집한다.
본 발명의 정보수집장치 및 방법에 따르면, 이동 또는 정지 중인 물체에 대한 정보들을 무선으로 신속, 정확하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 얻어진 정보들은 다양한 분야에 효과적으로 활용될 수 있다.

Description

정보수집장치 및 방법{INFORMATION COLLECTING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 MIMO 안테나 기반의 도플러 레이더 복합센서 노드를 이용한 물체 인식, 추적, 및 분류 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 정지 또는 이동 물체에 대하여 반사되어 오는 신호를 수신하고 분석함으로써 인식, 추적, 및 분류할 수 있는 MIMO 안테나 기반의 도플러 레이더 복합센서 노드를 이용한 물체 인식, 추적, 및 분류 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 정지하고 있거나 이동 중인 물체, 특히 이동 중인 사람에 대한 정보, 예컨대 이동 중인 사람의 키, 이동 속도, 방향, 심장박동 등, 다양한 정보를 얻기 위해서는 각종 측정기로 직접 측정하거나 사람의 몸에 부착된 센서를 이용하였다. 그러나 이러한 종래의 방법은 불편하고 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 이동 중인 사람에 대한 다양한 정보를 얻거나 동시에 많은 사람들에 대한 정보를 얻는데 한계가 있었다.
무선을 통해서 정지 중이거나 이동 중인 물체의 정보를 얻는 장치 및 방법은 종래에도 존재하였다. 예컨대, 경찰이 속도 단속을 위해서 초음파나 전파, 또는 레이저광 등 무선방식으로 이동 중인 차량의 속도를 판독하는 장치가 있다. 또한, 건설용 삼각측량장치에 무선장비를 부가하여 건축구조물의 거리나 높이 등을 측량하는 방법이 있었다.
이러한 종래의 무선 장치 및 방법들은 모두 제한적인 정보만을 얻을 수 있는데 그쳤고, 대상 물체 또는 사람에 대한 키, 이동 속도, 방향, 심장박동 등 다양하고 세세한 정보를 얻을 수는 없었다.
이동 또는 정지 중인 물체에 대한 정보들을 무선으로 신속, 정확하게 파악할 수 있다면 다양한 분야에 효과적으로 활용할 수 있을 것인 바, 이를 위한 장치 및 방법에 대한 요구가 날로 커지고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 고안된 것으로서 본 발명의 일 목적은, 정지 중이거나 이동 중인 물체, 특히 이동 중인 사람에 대한 정보, 예컨대 이동 중인 사람의 키, 이동 속도, 방향, 심장박동 등, 다양한 정보를 MIMO 안테나를 이용한 초소형 도플러 레이더 센서를 이용하여 얻을 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정보수집장치는, 전파 신호를 송수신하는 안테나; 상기 전파 신호를 송신하는 송신부; 상기 안테나를 통해 상기 전파 신호를 수신하는 수신부를 포함하며, 상기 전파 신호를 정지 또는 이동 중인 목적물에 전파하고 반사되어 오는 신호를 수신하여 상기 목적물에 대한 정보를 수집한다.
여기서, 상기 송신용 및 상기 수신용 안테나 중 적어도 하나는 MIMO 안테나이고, 상기 목적물은 사람일 수 있다.
상기 송신부는 상기 사람의 심장박동을 감지하기 위한 전파 신호를 생성하는 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로를 포함하고, 상기 수신부는 상기 안테나를 통해 수신된 상기 전파신호의 반사신호를 신호처리함으로써 상기 사람의 심장박동에 대한 정보를 수집하는 심장박동 신호처리회로를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 송신부는 상기 사람에 대한 프로파일 정보를 수집하기 위한 전파신호를 생성하는 물체 감지용 전파신호 생성회로를 포함하고, 상기 수신부는 상기 안테나를 통해 수신된 상기 전파신호의 반사신호를 신호처리함으로써 상기 사람의 프로파일 정보를 수집하는 물체 프로파일 신호처리회로를 포함할 수 있다.
상기 송신부는 상기 사람까지의 거리를 측정하는 전파신호를 생성하는 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로를 포함하고, 상기 수신부는 상기 안테나를 통해 수신된 상기 전파신호의 반사신호를 신호처리함으로써 상기 사람의 거리정보를 수집하는 거리 신호처리회로를 포함할 수 있다.
상기 송신부는 상기 사람의 이동속도 및 방향을 감지하기 위한 전파신호를 생성하는 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로를 포함하고, 상기 수신부는 상기 안테나를 통해 수신된 상기 전파신호의 반사신호를 신호처리함으로써 상기 사람의 이동속도 및 방향에 대한 정보를 수집하는 속도/방향 신호처리회로를 포함할 수 있다.
상기 송신부는 상기 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로, 상기 물체 감지용 전파신호 생성회로, 상기 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로, 및 상기 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로로부터의 상기 전파 신호를 합성하는 송신부 믹서를 포함할 수 있다.
상기 송신부는 상기 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로, 상기 물체 감지용 전파신호 생성회로, 상기 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로, 상기 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로, 및 상기 송신부 믹서를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 수신부는 상기 수신 안테나에 연결되어 상기 수신 안테나를 통해 유입되는 상기 전파 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 저잡음 증폭기로부터의 신호와 상기 송신부 믹서로부터의 신호를 합성하는 수신부 믹서를 포함할 수 있다.
상기 수신부 믹서로부터의 신호를 증폭하는 전 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 정보수집방법은, 제어명령에 응답하여 제어부가 적어도 하나의 전파신호 생성회로가 동작하여 전기적 신호형태로 전파신호를 생성하여 전파하도록 제어하는 단계; 상기 제어부로부터의 제어에 따라 상기 전파신호 생성회로는 상기 전파신호를 생성하고 이를 송신부 믹서로 전송하는 단계; 송신 안테나를 통해 상기 믹싱된 전파신호를 송출하는 단계; 상기 전파신호의 반사신호를 수신 안테나를 통해 수신하는 단계; 상기 증폭된 신호와 상기 송신부 믹서로부터의 신호를 수신부 믹서에서 합성하는 단계; 상기 증폭된 신호가 상기 전파신호 생성회로에 대응하는 적어도 하나의 신호처리회로로 분배되는 단계; 상기 분배된 신호가 각각의 상기 신호처리회로 내에서 대응되는 신호로 분리되고 처리되어 소정의 정보를 얻는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 정보수집방법은 상기 수신 안테나를 통해 상기 수신된 신호를 저잡음 증폭기를 통해 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 정보수집방법은 상기 수신부 믹서에서 합성된 신호를 전 증폭기를 통해 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 전파신호 생성회로는 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로, 물체 감지용 전파신호 생성회로, 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로, 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전파신호는 심장박동 전파신호, 프로파일 전파신호, 거리 전파신호, 이동속도/방향 전파신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 신호처리회로는 심장박동 신호처리회로, 물체 프로파일 신호처리회로, 거리 신호처리회로, 및 속도/방향 신호처리회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 정보수집장치 및 방법에 따르면, 이동 또는 정지 중인 물체에 대한 정보들을 무선으로 신속, 정확하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 얻어진 정보들은 다양한 분야에 효과적으로 활용될 수 있다.
예를 들어, 이동 또는 정지 중인 물체에 대한 정보(심장박동, 프로파일, 거리, 속도, 방향)를 이용하여 대상 공간 내에서 정지하여 있거나 이동하는 생명체(사람, 동물) 혹은 물체를 인식하고, 물체가 이동하는 궤적을 실시간으로 구하며, 복수개의 장치를 동시에 사용하여 물체의 2차원 좌표를 구하여 실시간 공간위치를 파악할 수 있다. 또한, 사람 또는 동물의 심장박동 횟수 등를 계산하여 건강상태를 비접촉 방식으로 파악할 수 있다. 나아가, 본 발명의 정보수집장치를 이용하여 특정 공간을 지나가는 물체(예를 들면, 백화점에서 특정 점포의 전시대를 관찰하는 고객)의 숫자를 파악하여 마케팅이나 판매 전략을 세우는데 필요한 데이터로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 기반의 도플러 레이더 복합센서 노드를 이용한 물체 인식, 추적, 및 분류 장치의 상세 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보수집방법을 나타내는 흐름도로서, 도 4a는 전파신호를 송신하는 프로세스를 나타내는 흐름도이고, 도 4b는 전파신호를 수신하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
본 발명의 정보수집장치는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 안테나 기반의 도플러 레이더 복합센서 노드를 이용하여 물체를 인식, 추적, 및 분류하는 장치이다. MIMO 안테나를 이용함으로써 감도를 향상시키고 정밀한 정보 수집을 가능하게 한다.
MIMO는 무선 통신의 용량을 높이기 위한 스마트 안테나 기술이다. MIMO는 기지국과 단말기에 여러 안테나를 사용하여, 사용된 안테나수에 비례하여 용량을 높이는 기술이다. 여기서 기지국은 송신단을 의미하고 단말기는 수신단을 의미한다. 예를 들면 기지국에 M개, 단말기에 N개를 설치할 경우 min(M,N) 만큼 평균 전송 용량이 늘어난다.
이러한 MIMO 안테나 기반 정보수집장치에 대한 보다 자세한 설명은 이하 도 1을 참조로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 기반의 도플러 레이더 복합센서 노드를 이용한 정보수집장치의 상세 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 기반 정보수집장치는 안테나(10), 송신부(20), 및 수신부(30)를 포함한다.
상기 안테나(10)는 송신부(20)에서 오는 신호를 외부로 전파하고 외부에서 오는 신호를 수신부(30)로 수신하기 위한 것으로서 본 발명의 일 실시예에서는 안테나(10)는 MIMO 안테나를 사용한다. MIMO 안테나를 사용함으로써 감도향상과 매우 정밀한 신호의 전파 및 수신이 가능하다.
안테나(10)는 송신부(20)로부터의 신호를 송신하기 위한 송신 안테나(10a)와 수신부(30)로 외부 신호를 수신하기 위한 수신 안테나(10b)를 포함한다. 송신 안테나(10a)와 수신 안테나(10b) 각각은 MIMO 안테나로 구성될 수 있다.
상기 송신부(20)는 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21), 물체 감지용 전파신호 생성회로(22), 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23), 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24), 송신부 믹서(25), 및 제어부(26)를 포함한다.
심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21)는 이동체, 예컨대 사람의 심장박동을 감지하기 위한 전파신호를 생성한다. 이러한 무선을 통한 심장박동을 감지하는 원리로는 예컨대 도플러 레이더 방식을 이용한 것일 수 있다. 예컨대, 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21)는 전파신호를 생성하여 사람의 심장을 향해 발사하고 반사되어 수신되는 신호로 부터 그 사람의 심장박동 수 등을 측정한다. 여기서 수신된 신호는 도플러 변환된 심장박동 정보를 담고 있고 이 신호를 필터링하고 신호 처리하여 심장 박동수 등을 구할 수 있다. 이외에 기타 알려진 심장박동을 구하는 방법이 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21)에 적용될 수 있다.
물체 감지용 전파신호 생성회로(22)는 이동체, 예컨대 사람에 대한 크기, 높이, 넓이 등의 프로파일 정보를 수집할 수 있는 전파신호를 생성한다. 물체 감지용 전파신호 생성회로(22)로부터 사람을 향해 송신된 전파신호는 사람으로부터 반사되어 다시 감지용 전파신호 생성회로(22)로 돌아온다. 이때 송신된 전파신호가 반사되는 사람의 각 부분과 MIMO 안테나 기반 정보수집장치까지의 거리는 서로 다르고 따라서 수신되는 시간 또한 달라진다. 따라서 이러한 시간차를 통해 사람의 각각의 부분까지의 거리를 알 수 있고 이를 통해서 사람의 프로파일을 구할 수 있다. 다만, 프로파일을 구하는 방법은 일 예이고 이외에 기타 알려진 프로파일을 구하는 다양한 방법이 물체 감지용 전파신호 생성회로(22)에 적용될 수 있다.
물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23)는 MIMO 안테나 기반 정보수집장치로부터 이동체나 정지체, 예컨대 사람까지의 거리를 측정하는 전파신호를 생성한다. 사람과의 거리는 송신되어 돌아오는 반사신호를 수신하고 송신과 수신간의 시간 등으로써 구할 수 있다. 다만, 이러한 방식은 일 예로서 이외에 기타 알려진 다양한 방법들이 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23)에 적용될 수 있다.
물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)는 이동체, 예컨대 사람의 이동속도와 방향을 감지하기 위한 전파신호를 생성한다. 사람의 이동속도는 예컨대 종래 차량에서 사용되는 속도기와 동일한 원리로 측정할 수 있다. 사람의 이동 방향 또한 생성된 전파신호로부터 반사되어 오는 반사신호의 세기와 방향에 따른 감쇠정도 등을 측정함으로써 알아낼 수 있다. 이외에 기타 알려진 다양한 방법들이 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)에 적용될 수 있다.
송신부 믹서(25)는 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21), 물체 감지용 전파신호 생성회로(22), 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23), 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)로부터 오는 전파신호들을 합하여 송신부 안테나(10a)로 전송한다.
제어부(26)는 외부의 (도시안된) 소스로부터의 제어명령을 받아 제어신호를 발생시키고 이러한 제어신호에 따라 상기 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21), 물체 감지용 전파신호 생성회로(22), 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23), 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)를 제어한다.
상기 수신부(30)는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(31), 수신부 믹서(32), 전 증폭기(Pre Amplifier)(33), 심장박동 신호처리회로(34), 물체 프로파일 신호처리회로(35), 거리 신호처리회로(36), 및 속도/방향 신호처리회로(37)를 포함한다.
저잡음 증폭기(31)는 수신 안테나(10b)에 바로 아래에 부착되어 수신 안테나(10b)를 통해 유입되는 미약한 신호를 증폭한다. 저잡음 증폭기(31)는 신호잡음이 최소화되도록 설계된 저잡음성 증폭기를 포함한다. 이러한 저잡음 증폭기(31)로서 파라메트릭 증폭기, 전계효과 트랜지스터 증폭기, 터널 다이오드 증폭기, 및 저잡음 진행파관 증폭기등이 사용될 수 있다.
수신부 믹서(32)는 수신 안테나(10b)로부터 저잡음 증폭기(31)를 통해 수신되는 신호와 송신부 믹서(25)로부터 송신 안테나(10a)로 가는 신호로부터 일정신호를 수신하여 믹싱하고 이를 이후단에 있는 전 증폭기(33)로 전송한다.
전 증폭기(33)는 수신부 믹서(32)로부터 오는 신호를 이하단의 각각의 신호처리회로가 신호처리를 용이하게할 수 있을 정도로 신호를 증폭한다.
전 증폭기(33)로부터 증폭된 신호는 각각 심장박동 신호처리회로(34), 물체 프로파일 신호처리회로(35), 거리 신호처리회로(36), 및 속도/방향 신호처리회로(37)로 분배된다.
심장박동 신호처리회로(34)는 수신된 신호로부터 심장박동 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 심장박동에 대한 정보를 구한다.
물체 프로파일 신호처리회로(35)는 수신된 신호로부터 프로파일 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 프로파일에 대한 정보를 구한다.
거리 신호처리회로(36)는 수신된 신호로부터 거리 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 거리에 대한 정보를 구한다.
속도/방향 신호처리회로(37)는 수신된 신호로부터 속도/방향 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 속도/방향에 대한 정보를 구한다.
따라서, 정지 중이거나 이동 중인 물체, 특히 이동 중인 사람에 대한 정보, 예컨대 이동 중인 사람의 키, 이동 속도, 방향, 심장박동 등, 다양한 정보를 MIMO 안테나를 이용한 초소형 도플러 레이더 센서를 이용하여 얻을 수 있다.
이하, 도 2를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 기반의 도플러 레이더 복합 센서 노드를 이용한 물체 인식, 추적, 및 분류 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보수집방법을 나타내는 흐름도로서, 도 4a는 전파신호를 송신하는 프로세스를 나타내는 흐름도이고, 도 4b는 전파신호를 수신하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에서는 백화점 매장 내에 부착된 본 발명에 따른 MIMO 안테나 기반 정보수집장치를 통해 지나가는 사람들에 대한 심장박동정보, 사람의 프로파일정보, 거리, 이동속도, 및 방향 등의 정보를 구하는 방법의 일 예를 설명한다. 다만, 본 발명은 이로서 제한되지 않음은 당연하다.
먼저, 사용자가 제어부(26)로 제어명령을 내린다(S10). 이러한 제어명령은 예컨대 외부 (도시안된) 컴퓨터 등을 통해 이에 연결된 MIMO 안테나 기반 정보수집장치의 송신부(20)로 전기적 명령신호를 전송함으로써 수행될 수 있다.
이러한 제어명령에는 예컨대, 사람의 심장박동정보, 프로파일정보, 거리정보, 속도 및 방향정보의 각각을 구하도록 하는 제어명령일 수도 있고 그 중 일부만 또는 그 전부를 구하도록 하는 제어명령일 수 있다.
제어명령에 응답하여 제어부(26)는 전기적 신호형태로 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21), 물체 감지용 전파신호 생성회로(22), 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23), 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)가 동작하여 심장박동 전파신호, 프로파일 전파신호, 거리 전파신호, 이동속도/방향 전파신호를 생성하여 전파하도록 제어한다(S30).
이러한 제어부(26)로부터의 제어에 따라 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로(21), 물체 감지용 전파신호 생성회로(22), 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로(23), 및 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로(24)는 각각 심장박동 전파신호, 프로파일 전파신호, 거리 전파신호, 이동속도/방향 전파신호를 생성하고 이를 송신부 믹서(25)로 전송한다(S50).
송신부 믹서(25)는 각각의 전파신호 생성회로로부터 오는 신호를 수신하고 이를 믹싱하여 송신 안테나(10a)로 전송한다(S70).
송신 안테나(10a)는 믹싱된 합성신호를 송출, 특히 사람을 향해 전파시킨다(S90).
다음, 이렇게 공중으로 전파된 전파신호는 이동체 또는 정지체인 사람에 의해 반사되어 수신 안테나(10b)를 통해 수신된다(S20).
이렇게 수신 안네나(10b)를 통해 수신된 신호는 미약하기 때문에 저잡음 증폭기(31)를 통해 수신된 신호를 증폭한다(S40).
증폭된 신호는 수신부 믹서(32)로 전송되어 수신부 믹서(32)에서 송신 안테나(10a)로 가는 라인에서 분기된 라인을 통해 유입된 신호와 믹싱된다(S60).
이렇게 믹싱된 합성신호는 전 증폭기(33)를 통해 한번 더 증폭되고(S80) 심장박동 신호처리회로(34), 물체 프로파일 신호처리회로(35), 거리 신호처리회로(36), 및 속도/방향 신호처리회로(37)로 각각 분배된다(S100).
이렇게 각각의 신호처리회로로 분배된 합성신호는 각각의 신호처리회로내에서 대응되는 신호로 분리되고 처리되어 소정의 정보를 얻는다(S120). 예컨대, 심장박동 신호처리회로(34)는 수신된 신호로부터 심장박동 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 심장박동에 대한 정보를 구한다.
물체 프로파일 신호처리회로(35)는 수신된 신호로부터 프로파일 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 프로파일에 대한 정보를 구한다.
거리 신호처리회로(36)는 수신된 신호로부터 거리 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 거리에 대한 정보를 구한다.
속도/방향 신호처리회로(37)는 수신된 신호로부터 속도/방향 전파신호를 분리하고 이로부터 송신부(20)를 참조로 설명된 바와 같은 원리에 따라 신호처리하여 속도/방향에 대한 정보를 구한다.
따라서, 정지 중이거나 이동 중인 물체, 특히 이동 중인 사람에 대한 정보, 예컨대 이동 중인 사람의 키, 이동 속도, 방향, 심장박동 등, 다양한 정보를 MIMO 안테나를 이용한 초소형 도플러 레이더 센서를 이용하여 얻을 수 있다.
본 실시예에서는 일단 수신부 믹서(32)에서 여러 신호를 믹싱하고 심장박동 신호처리회로(34), 물체 프로파일 신호처리회로(35), 거리 신호처리회로(36), 및 속도/방향 신호처리회로(37)에서 각각의 대응되는 전파신호를 분리하는 것으로 설명했지만 본 발명은 이로써 제한되지 않는다. 예컨대, 수신부 믹서(32)에서 송신부 믹서(25)에서오는 신호 및 저잡음 증폭기(31)로부터오는 신호의 합성은 물론 여기서 각각의 전파신호를 분리할 수도 있다. 이 경우 각각의 신호처리회로로 대응되는 전파신호를 분배하기위한 (도시안된) 신호 분배기를 더 포함할 수도 있다.
또한 본 실시예에서는 도시하지 않았지만 각각의 신호처리회로에서 대응되는 전파신호를 분리하기위한 (도시안된) 신호 분리기를 더 포함할 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 안테나 10a: 송신 안테나
10b: 수신 안테나 20: 송신부
21: 심장박동 센싱용 전파신호 생성회로
22: 물체 감지용 전파신호 생성회로
23: 물체 거리 감지용 전파신호 생성회로
24: 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로
25: 송신부 믹서 26: 제어부
30: 수신부 31: 저잡음 증폭기
32: 수신부 믹서 33: 전 증폭기
34: 심장박동 신호처리회로
35: 물체 프로파일 신호처리회로
36: 거리 신호처리회로
37: 속도/방향 신호처리회로

Claims (18)

  1. 신호를 송신하기 위한 송신 안테나와 신호를 수신하기 위한 수신 안테나를 포함하는 안테나;
    제어에 응답하여 사람에 대한 프로파일 정보를 수집할 수 있는 제1 전파신호를 생성하는 물체 감지용 전파신호 생성 회로, 상기 제어에 응답하여 상기 사람에 대한 거리를 측정하는 제2 전파신호를 생성하는 물체 거리 감지용 전파신호 생성 회로, 상기 제어에 응답하여 상기 사람의 이동속도와 방향을 감지하기 위한 제3 전파신호를 생성하는 상기 물체 이동속도/방향 감지용 전파신호 생성회로, 및 상기 제1 전파신호 내지 제3 전파신호를 믹싱하여 상기 송신안테나로 전송하는 제1 믹서를 포함하는 송신부; 및
    상기 사람에 반사되어 상기 수신안테나를 통하여 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 송신부의 상기 믹서에서 출력되는 신호와 상기 저잡음 증폭기의 증폭된 신호를 믹싱하는 제2 믹서, 상기 제2 믹서의 출력을 증폭하는 전 증폭기, 상기 전 증폭기의 출력을 분배받아서 상기 제1 전파신호를 분리하여 상기 사람의 프로파일 정보를 수집하는 물체 프로파일 신호처리회로, 상기 전 증폭기의 출력을 분배받아서 상기 제2 전파신호를 분리하여 상기 사람의 거리정보를 수집하는 거리 신호처리회로, 상기 전 증폭기의 출력을 분배받아서 상기 제3 전파신호를 분리하여 상기 사람의 이동속도 및 방향에 대한 정보를 수집하는 속도/방향 신호처리회로를 포함하는 수신부;를 포함함을 특징으로 하는 정보수집장치.
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  12. 제어명령에 응답하여 사람에 대한 프로파일 정보를 수집할 수 있는 제1 전파신호와 상기 사람에 대한 거리를 측정하는 제2 전파신호 그리고 상기 사람의 이동속도와 방향을 감지하기 위한 제3 전파신호를 포함하는 생성하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 전파신호를 제1 믹싱하여 송신안테나로 전송하는 단계;
    상기 사람에 반사되어서 수신안테나를 통하여 수신된 신호를 저잡음 증폭하는 단계;
    상기 제1 믹싱된 신호와 상기 저잡음 증폭된 신호를 제2 믹싱하는 단계;
    상기 제2 믹싱된 신호를 전 증폭하는 단계;
    상기 전 증폭된 신호에서 상기 제1 전파신호를 분리하여 상기 사람의 프로파일 정보를 수집하는 단계;
    상기 전 증폭된 신호에서 상기 제2 전파신호를 분리하여 상기 사람의 거리정보를 수집하는 단계;
    상기 전 증폭된 신호에서 상기 제3 전파신호를 분리하여 상기 사람의 이동속도 및 방향에 대한 정보를 수집하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 정보수집방법.
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  18. 신호를 송신하기 위한 송신 안테나와 신호를 수신하기 위한 수신 안테나를 포함하는 안테나;
    제어 명령에 응답하여 물체의 프로파일을 감지하기 위한 제1 전파신호, 물체의 거리를 감지하기 위한 제2 전파신호 그리고 물체의 속도 및 방향을 감지하기 위한 제3 전파 신호를 포함하는 다수의 신호를 생성하여 믹싱한 후 포함하는 다수의 신호를 생성하여 제1 믹싱한 후 상기 송신 안테나를 통하여 송신하는 송신부;
    상기 물체에 반사되어서 상기 수신 안테나에서 수신된 신호와 상기 제1 믹싱한 신호를 제2 믹싱한 후 상기 믹싱된 신호에서 상기 다수의 신호를 분리하여 상기 사람의 프로파일 정보, 상기 사람의 거리정보, 및 상기 사람의 이동속도 및 방향에 대한 정보를 포함한 정보를 수집하는 수신부;를 포함함을 특징으로 하는 정보수집장치.
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