KR101386641B1 - 서로 다른 종류의 파동의 전파속도 차이를 이용한 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법 - Google Patents

서로 다른 종류의 파동의 전파속도 차이를 이용한 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 서로 다른 파동 신호들을 검출하는 파동 신호 검출부와, 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하는 시간 지연 추정부, 및 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정하는 거리 산출부를 포함하는 거리 추정 장치를 제공한다.

Description

서로 다른 종류의 파동의 전파속도 차이를 이용한 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법{DISTANCE ESTIMATION DEVICE AND METHOD USING THE DIFFERENCE OF WAVE SPEED BETWEEN WAVES}
본 발명은 원거리에서 음파 또는 진동을 발생시키는 목표의 거리를 추정하는 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법에 관한 것이다.
기동저지탄은 표적의 접근 여부 및 위치를 파악하여, 적 전차(또는 장갑차 등)에 접근, 목표에 도달하면 전차의 가장 취약한 상부를 공격해 파괴하는 군사용 무기이다.
한편, 음파나 지진동 파와 같이 역학적인 파동은 매질의 관성력과 탄성력에 의하여 주기적으로 팽창과 수축 운동을 반복하며 시공간적으로 전파하는 특성을 갖는다. 이러한 파동은 공기 중에서는 음파로 정의되며, 전단력이 없이 압축력에 의하여 부피의 변화가 이루어지기 때문에 종파로 나타난다. 그러나 고체인 매질에서는 종파와 함께 전단력에 의한 횡파가 벡터로 존재하게 된다. 매질을 파동 방향과 수직인 방향으로 움직이는 파동을 횡파(transverse wave)라고 하며, 파동 진행 방향으로 매질을 압축하고 팽창시키는 파동을 종파(longitudinal wave)라고 한다.
매질의 경계조건에 따라 종파와 횡파의 조합으로 다양한 형태의 파동이 존재하며 이들은 각각의 전파 특성을 가지고 있다. 지표면과 같이 평편한 무한 경계면을 따라 나타나는 표면파로써 대표적으로 레일리파(Rayleigh wave)를 들 수 있으며, 이러한 파동은 그 특성상 고유한 파동 전파 속도를 가지고 있다.
따라서, 상기 기동저지탄이 탐지하고자 하는 대상 음원으로부터 발생한 파동을 이용하여 대상체까지 거리를 추정하는 장치 및 방법이 제안될 수 있다.
본 발명은 기동저지탄에서 목표 탐지를 위한 센서 시스템의 설치 범위에 비하여 먼 거리에서 접근하는 목표의 거리를 산출하기 위하여 측정 신호로부터 파동의 도달 시간차를 이용하는 장치와 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 음원과의 거리에 비하여 상대적으로 좁은 분포범위를 갖는 센서 시스템을 이용하는 경우 발생하는 거리 추정의 많은 오차를 해결하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 거리 추정 장치는, 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 서로 다른 파동 신호들을 검출하는 파동 신호 검출부와, 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하는 시간 지연 추정부, 및 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정하는 거리 산출부를 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 파동 신호 검출부는, 상기 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여 검출하도록 형성되는 복수의 파동 신호 검출기들, 및 각각의 파동 신호들을 안정화하도록, 상기 파동 신호 검출기들과 각각 연결되는 복수의 신호 컨디셔너들을 구비하는 신호 안정화부를 포함한다.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 거리 추정 장치는 상기 검출된 파동 신호들의 잡음을 제거하고 같은 성분의 신호가 전달되는 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 신호 처리부를 포함한다. 상기 신호 처리부는, 상기 파동 신호 검출부로부터 전달된 파동 신호들 각각에 대해서, 잡음 신호를 제거하고 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 아날로그 신호처리부, 및 상기 아날로그 신호처리부에서 처리된 파동 신호들을 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호변환부를 포함한다.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 시간 지연 추정부는, 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들 사이의 상관관계를 계산하여 산출하는 신호 상관관계 추정부, 및 상기 산출된 상관관계들로부터 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 계산하는 도달 시간차 계산부를 포함한다. 상기 신호 상관관계 추정부는 저장된 신호 파형 데이터를 이용한 시간 영역 및 주파수 영역 중 적어도 일영역의 계산을 통하여 신호사이의 상관관계들을 계산한다. 상기 신호 상관관계 추정부는 신호 사이의 상관관계 함수로부터 피크값의 위치를 정확히 추정하는 방법으로 데이터 사이의 보간이나 제로패딩을 이용하고, 샘플링 주파수에 따라서 도달 시간차를 추정하는 추정 오차를 결정한다.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 거리 산출부는 거리 추정에 사용하는 각 파동 각각의 고유한 파동 전파 속도를 이용하여 도달 시간차로부터 거리를 추정한다.
또한, 본 발명은 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 서로 다른 파동 신호들을 검출하는 단계와, 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하는 단계, 및 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 거리 추정 방법을 제시한다.
상기와 같은 구성의 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법에 의하면, 목표가 되는 대상체로부터 전파되어 오는 파동의 도달 시간차를 이용하여 용이하게 거리를 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 거리 추정 장치의 구성을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법의 기본 원리를 보여주는 개념도.
도 3은 도 1의 거리 추정 장치에 적용되는 거리 추정 방법을 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명에 관련된 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 거리 추정 장치의 구성을 나타내는 구성도이며, 도 2는 본 발명의 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법의 기본 원리를 보여주는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 거리 추정 장치(100)는 파동 신호 검출부(110), 신호 처리부(120), 시간 지연 추정부(130) 및 거리 산출부(140)를 포함한다.
상기 파동 신호 검출부(110)는 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 서로 다른 파동 신호들을 검출하도록 이루어진다. 예를 들어, 상기 파동 신호 검출부(110)는 각각의 파동 신호를 측정하는 복수개의 파동 신호 검출기들(111)을 통해 파동 신호들을 검출한다.
파동 신호 검출부(110)는 파동 신호 검출기(111) 및 신호 안정화부(112)를 포함한다.
파동 신호 검출기(111)는 상기 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여 검출하도록 복수로 구비된다. 보다 구체적으로, 파동 신호 검출기(111)는 복수개의 파동 신호 검출기로부터 각각의 종류별 파동 신호들을 검출한다. 파동 신호 검출기(111)는 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여 검출하기 위한 장치로, 신호를 증폭하고 안정화하기 위하여 신호 안정화부(112)로 연결된다.
상기 신호 안정화부(112)는 각각의 파동 신호들을 안정화하도록, 상기 파동 신호 검출기들(111)과 각각 연결되는 복수의 신호 컨디셔너들을 구비한다. 즉, 신호 안정화부(112)는 복수의 파동 신호 검출기들로부터 각각 복수개의 신호 컨디셔너들로 연결되어 개개 파동 신호들을 안정화하기 위하여 사용한다.
신호 처리부(120)는 상기 검출된 파동 신호들의 잡음을 제거하고 같은 성분의 신호가 전달되는 특정 주파수 대역의 신호를 필터링한다. 예를 들어, 신호 처리부(120)는 각각의 파동 신호로부터 잡음을 제거하고 신호가 전달되는 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하여 안정적이고 강건한 신호들을 생성한다. 신호 처리부(120)는 아날로그 신호처리부(121)과 디지털 신호변환부(122)를 포함한다.
상기 아날로그 신호처리부(121)는 상기 파동 신호 검출부(110)로부터 전달된 파동 신호들 각각에 대해서, 잡음 신호를 제거하고 특정 주파수 대역의 신호를 필터링한다. 이러한 제거 및 필터링을 통하여 상기 아날로그 신호처리부(121)는 보다 안정적이고 강건한 신호들을 생성한다.
상기 디지털 신호변환부(122)는 상기 아날로그 신호처리부에서 처리된 파동 신호들을 디지털 신호로 변환하도록 형성된다. 예를 들어, 상기 디지털 신호변환부(122)는 개선된 파동 신호들을 A/D변환 장치를 이용하여 디지털 신호로 변환한다. 디지털로 변환된 데이터에서 디지털 필터링이 다시 적용될 수 있다.
상기 시간 지연 추정부(130)는 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하도록 이루어진다.
보다 구체적으로, 상기 시간 지연 추정부(130)는 신호들 사이의 상관관계에 근거하여 각 신호들 사이의 도달 시간차를 추정한다. 시간 지연 추정부(130)는 신호들 사이의 상관관계를 계산하여 산출하는 신호 상관관계 추정부(131)와 상기 산출된 상관관계들로부터 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 계산하는 도달 시간차 계산부(132)를 포함한다.
상기 신호 상관관계 추정부(131)는 디지털로 변환된 각각의 계측 신호 파형으로부터 신호 사이의 상관관계를 계산한다. 예를 들어, 상기 신호 상관관계 추정부(131)는 저장된 신호 파형 데이터를 이용한 시간 영역 및 주파수 영역 중 적어도 일영역의 계산을 통하여 신호사이의 상관관계들을 계산한다. 상기 신호 상관관계 추정부(131)는 주어진 데이터 블록의 크기에 맞춰서 각각 저장된 신호 파형 데이터를 이용하여 시간 영역이나 주파수 영역의 계산을 통하여 신호사이의 상관관계들을 계산한다. 이들은 선형 컨볼루션이나 환형 컨볼루션의 계산을 각각 포함한다.
이 경우에, 상기 신호 상관관계 추정부(131)는 신호 사이의 상관관계 함수로부터 피크값의 위치를 정확히 추정하는 방법으로 데이터 사이의 보간이나 제로패딩을 이용하고, 샘플링 주파수에 따라서 도달 시간차를 추정하는 추정 오차를 결정할 수 있다.
도달 시간차 계산부(132)는 이들 계산된 신호사이의 상관관계들로부터 각각 파동의 도달 시간차를 계산한다.
도달 시간차 계산부(132)는 상기 신호 상관관계 추정부(131)에서 계산된 신호사이의 상관관계 데이터의 피크값을 찾아서 그 해당하는 시간을 바탕으로 신호들 사이의 도달 시간차를 추정한다. 신호 사이의 상관관계 함수는 두 신호의 상관관계를 시간 지연의 함수로 표현한 것으로 이 함수값이 1에 가까워지도록 클수록 두 신호사이의 상관관계가 높다는 것을 의미한다. 그러므로 이 상관관계가 높은 피크를 가지는 시간 지연이 두 신호 사이의 도달 시간차를 의미한다. 이 함수를 이용하여 도달 시간차를 정확히 추정할 수 있다.
신호 사이의 상관관계를 계산하는 방법으로는 시간 영역에서의 이산 컨볼루션을 사용하는 방법과 주파수 영역에서의 상호스펙트럼을 이용하여 역 변환을 사용하는 방법이 있다. 이산 데이터의 계산 방법으로 시간 영역의 계산 방법이나 주파수 영역의 계산 방법을 모두 사용할 수 있다.
신호 사이의 상관관계 함수로부터 피크값의 위치를 정확히 추정하는 방법으로 데이터 사이의 보간이나 제로패딩을 이용할 수 있다. 샘플링 주파수에 따라서 도달 시간차를 추정하는 시간 분해능이 결정되고, 추정 오차를 결정할 수 있다.
거리 산출부(140)는 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정한다. 즉, 상기 거리 산출부는 거리 추정에 사용하는 각 파동 각각의 고유한 파동 전파 속도를 이용하여 도달 시간차로부터 거리를 추정한다. 보다 구체적으로, 거리 산출부(140)는 계산에 사용하는 각 파동의 매질 전파속도를 사용하여, 각 파동 신호의 도달 시간차로부터 거리를 추정한다. 거리 추정에 사용하는 각 파동은 매질을 통하여 전파하는 동안에 각각의 고유한 파동 전파 속도를 가지고 있기 때문에 그 고유한 파동의 전파 속도를 이용하여 도달 시간차로부터 거리를 추정한다.
거리 산출부(140)는 정확한 거리를 산출하기 위해서 파동의 전파 속도를 정확히 파악하여 사용하여야 한다. 매질에서의 파동의 전파 속도는 매질의 조성비나 성분에 영향을 받을 뿐만 아니라, 온도나 습도, 풍속과 같은 주변의 환경 요인에 따라서도 달라진다. 주변의 환경 요인들을 입력 인자로 하여 정확한 파동 전파 속도를 산출하여 사용한다.
이하, 상기 거리 추정 장치를 이용하여 거리를 추정하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 3은 도 1의 거리 추정 장치에 적용되는 거리 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
거리 추정 방법은, 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 서로 다른 파동 신호들을 검출(S100)하고, 상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산(S200)하며, 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정한다(S300).
도 1 및 도 3을 참조하면, 거리 추정 장치(100)는 복수의 서로 다른 각각의 파동을 측정하는 검출기들로부터 각각의 파동 신호를 검출하여 도달 시간차를 추정하고, 이로부터 거리를 계산한다. 거리 추정 장치(100)는 각각의 파동 신호를 측정하는 복수의 파동 신호 검출기들을 통해 각각의 종류별 파동 신호들을 검출한다.
또한, 거리 추정 장치(100)는 복수의 파동 신호 검출기들로부터 각각 복수의 신호 컨디셔너들로 연결되어 개개 파동 신호들을 안정화한다. 거리 추정 장치(100)는 전달된 파동 신호 각각에 대해서, 신호에 포함된 잡음 신호를 제거하고 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하여 안정적이고 강건한 신호들을 생성한다.
거리 추정 장치(100)는 개선된 파동 신호들을 A/D변환 장치를 이용하여 디지털 신호로 변환한다. 또한 디지털 필터링을 적용하여 원하는 주파수 대역의 신호를 얻을 수 있다. 거리 추정 장치(100)는 디지털로 변환된 각각의 계측 신호 파형으로부터 신호 사이의 상관관계를 계산한다. 주어진 데이터 블록의 크기에 맞춰서 각각 저장된 신호 파형 데이터를 이용하여 신호사이의 상관관계들을 계산한다. 시간 영역, 혹은 주파수 영역의 선형 컨볼루션, 혹은 환형 컨볼루션의 계산을 통하여 신호사이의 상관계수들을 계산한다. 신호 사이의 상관관계를 계산하는 방법으로는 시간 영역에서의 이산 컨볼루션을 사용하는 방법과 주파수 영역에서의 상호스펙트럼을 이용하여 역 변환을 사용하는 방법이 있다. 이산 데이터의 계산 방법으로 시간 영역의 계산 방법이나 주파수 영역의 계산 방법을 모두 사용할 수 있다.
거리 추정 장치(100)는 계산된 신호사이의 상관관계 함수의 피크값을 찾아서 그 해당하는 시간을 바탕으로 신호들 사이의 도달 시간차를 추정한다. 시간 지연의 함수로써 신호 사이의 상관관계 함수를 계산하였고, 이 값이 클수록 두 신호사이의 상관관계가 높다는 것을 의미하기 때문에, 상관관계가 가장 높은 시간이 두 신호 사이의 도달 시간차를 의미하고, 이 시간으로부터 두 신호사이의 도달 시간차를 정확히 추정한다. 상관관계 함수의 가장 큰 값을 추정하는 방법으로 보간이나 제로패딩을 이용할 수 있다. 샘플링 주파수에 따라서 도달 시간차를 추정하는 시간 분해능이 결정되고, 추정 오차를 결정할 수 있다.
거리 추정 장치(100)는 각 파동 신호의 도달 시간차로부터 거리를 추정한다. 거리 추정에 사용하는 각 파동은 매질을 통하여 전파하는 동안에 각각의 고유한 파동 전파 속도를 가지고 있기 때문에 그 고유한 파동의 전파 속도를 이용하여 도달 시간차로부터 거리를 추정한다. 정확한 거리를 산출하기 위해서 파동의 전파 속도를 정확히 파악하여 사용하여야 하는데, 매질에서의 파동의 전파 속도는 매질의 조성비나 성분에 영향을 받을 뿐만 아니라, 온도나 습도, 풍속과 같은 주변의 환경 요인에 따라서도 달라진다. 따라서 주변의 환경 요인들을 입력 인자로 하여 정확한 파동 전파 속도를 산출한다.
이상에서 설명한 거리 추정 장치 및 거리 추정 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 상기 계측된 서로 다른 종류의 파동에 각각 대응되는 서로 다른 파동 신호들을 검출하는 파동 신호 검출부;
    상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하는 시간 지연 추정부; 및
    상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정하는 거리 산출부를 포함하는 거리 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파동 신호 검출부는
    상기 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여 검출하도록 형성되는 복수의 파동 신호 검출기들; 및
    각각의 파동 신호들을 안정화하도록, 상기 파동 신호 검출기들과 각각 연결되는 복수의 신호 컨디셔너들을 구비하는 신호 안정화부를 포함하는 거리 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 파동 신호들의 잡음을 제거하고 같은 성분의 신호가 전달되는 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 신호 처리부를 더 포함하는 거리 추정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 파동 신호 검출부로부터 전달된 파동 신호들 각각에 대해서, 잡음 신호를 제거하고 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 아날로그 신호처리부; 및
    상기 아날로그 신호처리부에서 처리된 파동 신호들을 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호변환부를 포함하는 거리 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시간 지연 추정부는
    상기 검출된 서로 다른 파동 신호들 사이의 상관관계를 계산하여 산출하는 신호 상관관계 추정부; 및
    상기 산출된 상관관계들로부터 상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 계산하는 도달 시간차 계산부를 포함하는 거리 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신호 상관관계 추정부는
    저장된 신호 파형 데이터를 이용한 시간 영역 및 주파수 영역 중 적어도 일영역의 계산을 통하여 신호사이의 상관관계들을 계산하는 것을 특징으로 하는 거리 추정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 상관관계 추정부는
    신호 사이의 상관관계 함수로부터 피크값의 위치를 정확히 추정하는 방법으로 데이터 사이의 보간이나 제로패딩을 이용하고, 샘플링 주파수에 따라서 도달 시간차를 추정하는 추정 오차를 결정하는 것을 특징으로 하는 거리 추정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 거리 산출부는
    거리 추정에 사용하는 각 파동 각각의 고유한 파동 전파 속도를 이용하여 도달 시간차로부터 거리를 추정하는 것을 특징으로 하는 거리 추정 장치.
  9. 서로 다른 종류의 파동을 각각 계측하여, 상기 계측된 서로 다른 종류의 파동에 각각 대응되는 서로 다른 파동 신호들을 검출하는 단계;
    상기 검출된 서로 다른 파동 신호들로부터 상관계수를 산출하고, 상기 상관계수를 이용하여 도달 시간차를 계산하는 단계; 및
    상기 서로 다른 종류의 파동의 각각에 대한 도달 시간차를 이용하여 목표 대상체의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 거리 추정 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200070148A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 주식회사 원키 음파 통신을 이용하는 차량 개폐 시스템 및 그의 제어방법
WO2021118213A1 (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 원키 음파의 도달 시간과 삼각 측위를 이용하여 차량과 스마트폰 사이의 거리 또는 각 좌표를 계산하는 방법 및 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11501622B2 (en) * 2020-01-22 2022-11-15 Hcl Technologies Limited System and method for determining a location of an explosive device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960033244A (ko) * 1995-03-13 1996-10-22 김주용 2차원 레이저 거리측정장치 및 방법
KR20020075522A (ko) * 2001-03-26 2002-10-05 김증기 음원의 위치 결정 방법
KR20030046727A (ko) * 2001-12-06 2003-06-18 박규식 서브밴드 씨피에스피 알고리듬을 이용한 음원위치추정방법및 그 시스템
KR20040054649A (ko) * 2004-05-04 2004-06-25 김칠수 파원 위치 측정 장치 및 측정 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3204874C2 (de) * 1982-02-11 1994-07-14 Atlas Elektronik Gmbh Passives Verfahren zum Gewinnen von Zieldaten von einer Schallquelle
US4604738A (en) * 1982-02-22 1986-08-05 Honeywell Inc. Method and apparatus for classification of a moving terrestrial vehicle as light or heavy
US4686657A (en) * 1984-09-24 1987-08-11 Mobil Oil Corporation Matching P wave and shear wave sections in seismic exploration
FI117887B (fi) * 2004-02-12 2007-04-13 Newtest Oy Askelpituuden kalibrointimenetelmä sekä menetelmää hyödyntävä laitejärjestely
US7082368B2 (en) * 2004-06-04 2006-07-25 Schlumberger Technology Corporation Seismic event correlation and Vp-Vs estimation
AU2006203027B2 (en) * 2006-07-14 2009-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Improved two-dimensional measurement system
WO2008010306A1 (fr) * 2006-07-18 2008-01-24 Panasonic Corporation dispositif de mesure ultrasonore et procédé de mesure ultrasonore
US7830745B2 (en) * 2007-12-27 2010-11-09 Schlumberger Technology Corporation Identifying the Q-factor using microseismic event generated S-coda waves

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960033244A (ko) * 1995-03-13 1996-10-22 김주용 2차원 레이저 거리측정장치 및 방법
KR20020075522A (ko) * 2001-03-26 2002-10-05 김증기 음원의 위치 결정 방법
KR20030046727A (ko) * 2001-12-06 2003-06-18 박규식 서브밴드 씨피에스피 알고리듬을 이용한 음원위치추정방법및 그 시스템
KR20040054649A (ko) * 2004-05-04 2004-06-25 김칠수 파원 위치 측정 장치 및 측정 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200070148A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 주식회사 원키 음파 통신을 이용하는 차량 개폐 시스템 및 그의 제어방법
KR102146893B1 (ko) * 2018-12-07 2020-08-21 주식회사 원키 음파 통신을 이용하는 차량 개폐 시스템 및 그의 제어방법
WO2021118213A1 (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 원키 음파의 도달 시간과 삼각 측위를 이용하여 차량과 스마트폰 사이의 거리 또는 각 좌표를 계산하는 방법 및 장치

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