KR101917313B1

KR101917313B1 - 레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101917313B1
Application number: KR1020170012876A
Authority: KR
Inventors: 조성호; 권현군; 최정우
Original assignee: (주)더블유알티랩
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-11-12
Also published as: US11378647B2; KR20180088155A; WO2018139887A1; US20190377063A1

Abstract

레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용하여 이동 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 장치는 탐지 공간에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 신호를 획득하여 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출하는 위치별 최대 신호 값 추출부, 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 상기 각 위치별로 상기 획득된 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)하는 위치별 신호 세기 정렬부, 상기 정렬된 신호들의 기울기 변화량을 이용하여, 상기 정렬된 신호들 중 상기 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택하는 후보 신호 인텍스 선택부, 상기 후보 신호 인덱스까지의 신호들 각각에 대하여 가중치를 설정하고, 상기 설정된 가중치의 합을 상기 임계 값 설정을 위한 신호 인덱스로 결정하는 신호 인덱스 결정부 및 상기 결정된 신호 인덱스의 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 상기 각 위치별로 임계 값을 설정하는 위치별 임계 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPRATUS FOR ADAPTIVELY CONFIGURING THRESHOLD FOR OBJECT DETECTIOIN USING RADAR}

본 발명은 레이더를 이용하여 측정 공간에서 움직이는 객체를 탐지하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정 객체를 움직이는 객체로 판단하기 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 기술에 관한 것이다.

‘UWB(Ultra Wide Band)’란 500MHz 이상의 주파수 대역을 사용하거나 중심 주파수 대비 신호의 대역폭인 비대역폭으로 정의되는 수치가 25% 이상인 라디오 기술을 의미한다.

즉, UWB는 광대역의 주파수를 사용하는 라디오 기술로서, 높은 거리 분해능, 투과성, 협대역 잡음에 대한 강한 면역성, 주파수를 공유하는 타 기기와의 공존성과 같은 다양한 장점을 지닌다.

IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wide Band) 레이더(이하, ‘UWB 레이더’라 칭함) 기술은 이러한 UWB 기술을 레이더에 접목한 것으로, 주파수 영역에서의 광대역 특성을 갖는 매우 짧은 지속 시간의 임펄스 신호를 송신하여 사물 및 사람으로부터 반사되어 돌아오는 신호를 수신해 주변 상황을 인지하는 레이더 기술이다.

UWB 레이더 시스템은 신호 생성부에서 수 나노(nano) ~ 수 피코(pico) 초의 시간 폭을 갖는 임펄스 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 광각 또는 협대역의 각도로 방사하고, 방사된 신호는 다양한 사물이나 사람으로 인해 반사되어 수신 안테나 및 ADC를 거쳐 디지털 신호로 변환된다.

이러한 UWB 레이더를 이용하여 사람과 같은 움직이는 객체를 탐지 시, 움직이는 객체로 판단하기 위한 신호의 임계 값(이하 ‘임계 값’이라 칭함)을 설정하는데, 일반적으로는 실험을 통해 임계 값을 설정하거나 CFAR과 같은 확률 모델을 기반으로 임계 값을 정하고 있다.

그러나 어른과 어린 아이의 움직임에 대한 신호의 크기는 다르며, 여름이나 겨울과 같이 계절에 따라서 사람들이 착용하는 옷에 의해 신호의 크기 또한 다를 수 있기 때문에, 다양한 환경과 수신 신호의 분포가 기존의 확률 모델과 상관이 없는 경우에는 종래의 방법을 적용할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 종래와 같이 실험이나 확률 모델을 이용하여 정해진 임계 값으로는 앞서 언급한 다양한 환경에서 정확하게 객체를 탐지할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 탐지되는 환경에 따라서, 움직이는 객체로 판단하기 위한 신호의 임계 값을 적응적으로 설정하는 방안을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용하여 이동 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 장치는 탐지 공간에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 신호를 획득하여 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출하는 위치별 최대 신호 값 추출부, 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 상기 각 위치별로 상기 획득된 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)하는 위치별 신호 세기 정렬부, 상기 정렬된 신호들의 기울기 변화량을 이용하여, 상기 정렬된 신호들 중 상기 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택하는 후보 신호 인텍스 선택부, 상기 후보 신호 인덱스까지의 신호들 각각에 대하여 가중치를 설정하고, 상기 설정된 가중치의 합을 상기 임계 값 설정을 위한 신호 인덱스로 결정하는 신호 인덱스 결정부 및 상기 결정된 신호 인덱스의 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 상기 각 위치별로 임계 값을 설정하는 위치별 임계 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 임계 값 설정 장치가 레이더를 이용하여 이동 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 방법은 (a) 탐지 공간에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 신호를 획득하여 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출 단계, (b) 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 상기 각 위치별로 상기 획득된 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)하는 단계, (c) 상기 정렬된 신호들의 기울기 변화량을 이용하여, 상기 정렬된 신호들 중 상기 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택하는 단계, (d) 상기 후보 신호 인덱스까지의 신호들 각각에 대하여 가중치를 설정하고, 상기 설정된 가중치의 합을 상기 임계 값 설정을 위한 신호 인덱스로 결정하는 단계 및 (e) 상기 결정된 신호 인덱스의 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 상기 각 위치별로 임계 값을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탐지되는 환경에 따라서, 움직이는 객체로 판단하기 위한 신호의 임계 값을 적응적으로 설정할 수 있다.

또한, 다양한 탐지 환경에서도 움직이는 객체의 탐지 정확도를 높일 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 임계 값 설정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 8은 적응적 임계 값 설정 장치의 각 구성 요소가 동작하는 내용을 설명한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임계 값을 적응적을 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용하여 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 시스템은 레이더(10) 및 적응적 임계 값 설정 장치(100)를 포함할 수 있다.

참고로, 이하에서 사용하는 ‘임계 값’은 레이더(10)를 이용하여 측정하는 탐지 공간(장소)의 각 위치에서 측정 대상을 움직이는 객체로 판단하는 기준이 되는 임계 값을 의미한다.

본 발명에서 레이더(10)는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wide Band) 레이더를 일 실시예로서 사용할 수 있다. 물론, 본 발명의 레이더(10)가 IR-UWB로 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라서 다양한 레이더가 사용될 수 있다.

한편, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 적응적으로 임계 값을 설정하기 위해, 탐지 공간(장소)에 움직이는 객체가 없을 때 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출하고, 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 수집하여 각 위치별로 신호의 세기에 따라 내림차순으로 정렬(sorting)한다.

이후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 각 위치별로 움직이는 객체가 없을 때 측정된 신호의 최대 값과 움직이는 객체가 존재할 때 측정되어 내림차순으로 정렬된 각 신호 값의 비율을 구한다.

이후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 상기 각 비율 값에 대한 기울기를 구하여 기울기의 변화량이 급격하게 감소하는 시점(시간 축에서의 인덱스)을 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스(이하 ‘후보 신호 인덱스’라 칭함)로 선택하고, 선택된 후보 신호 인덱스를 기준으로 움직이는 객체를 탐지한 신호와 노이즈를 구분할 수 있다.

이후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 후보 신호 인덱스까지의 신호에 대하여 로컬 맥시멈(local maximum) 확인 방법을 통해 임계 값 설정을 위한 최종 신호 인덱스(이하 ‘신호 인덱스’라 칭함)를 결정할 수 있으며, 최종적으로 결정된 신호 인덱스의 신호와 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 각 위치별 임계 값을 적응적으로 설정할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 적응적 임계 값 설정 장치(100)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 임계 값 설정 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3 내지 도 8은 적응적 임계 값 설정 장치(100)의 각 구성 요소가 동작하는 내용을 설명한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 위치별 최대 신호 값 추출부(110), 위치별 신호 세기 정렬부(120), 후보 신호 인덱스 선택부(130), 신호 인덱스 결정부(140), 위치별 임계 값 설정부(150), 제어부(160) 및 저장부(170)를 포함할 수 있다.

각 구성 요소를 설명하면, 위치별 최대 신호 값 추출부(110)는 탐지 공간(장소)에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출할 수 있다.

도 3에 위치별 데이터 수집부(110)가 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출하는 내용이 도시되어 있다.

도 3에서, fast time 축은 레이더(10)에 의해 연속적으로 측정되는 신호를 나타내며, fast time 축의 신호는 객체의 위치(거리)에 따라서 먼저 수신되거나 나중에 수신될 수 있다.

따라서, fast time 축은 레이더(10)의 탐지 가능한 거리로서, 탐지 공간(장소)의 미리 정해진 각 위치는 fast time 축상에 나타낼 수 있다.

slow time 축은 레이더(10)가 탐지 공간(장소)에서 동작하는 시간과 주기를 나타낼 수 있다. 예를 들어 10분 동안 0.1초 간격으로 객체를 탐지할 수 있다.

이하, 경우에 따라서 fast time 축을 ‘거리 축’으로, slow time 축을 ‘시간 축’으로 표현하도록 한다.

fast time 축의 인덱스를 N으로, slow time 축의 인덱스를 M이라고 하면, 위치별 최대 신호 값 추출부 110)는 아래의 [수학식 1]과 같이 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출할 수 있다.

한편, 위치별 신호 세기 정렬부(120)는 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 각 위치별로 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)할 수 있다.

도 4에 위치별 신호 값 정렬부(120)가 각 위치별로 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬하는 내용이 도시되어 있다.

각 위치별로 신호의 세기에 따라서 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬된 결과(V)를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.

한편, 후보 신호 인덱스 선택부(130)는 상기 내림차순으로 정렬된 신호들 중 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택할 수 있다.

이를 위해 후보 신호 인덱스 선택부(130)는 각 위치별로 움직이는 객체가 없을 때 측정된 신호의 최대 값과 움직이는 객체가 존재할 때 측정되어 내림차순으로 정렬된 각 신호 값의 비율을 구하고, 비율에 대한 기울기의 변화량이 급격히 감소하는 시점(후보 신호 인덱스)을 기준으로 움직이는 객체를 탐지한 신호와 노이즈를 구분할 수 있다.

도 5에 후보 신호 인덱스 선택부(130)가 임계 값 후보 신호 인덱스와 노이즈를 구분하는 내용이 도시되어 있다.

구체적으로, 각 위치별로 움직이는 객체가 없을 때 측정된 신호의 최대 값(Wi)과 움직이는 객체가 존재할 때 측정되어 내림차순으로 정렬된 각 신호 값(Vi, j)의 비율(αi, j)은 아래의 수학식과 같이 나타낼 수 있다.

이후, 후보 신호 인덱스 선택부(130)는 상기 계산된 각 비율 αi에 대한 기울기를 구하고, 기울기의 변화량이 급격하게 감소되는 시점의 인덱스를 후보 신호 인덱스(k)로 선택할 수 있다.

여기서 급격하게 감소되는 시점의 판단은 미리 정해진 기울기 변화량의 기준 값을 이용할 수 있다.

즉, 후보 신호 인덱스 k부터 기울기가 급격히 감소하는 경우, 후보 신호 인덱스 k까지의 신호를 임계 값 설정을 위한 후보 신호로 지정하고, 후보 신호 인덱스 k+1부터 M까지는 노이즈로 판단하는 것이다.

한편, 신호 인덱스 설정부(140)는 후보 신호 인덱스 k까지의 신호에 대하여 로컬 맥시멈(local maximum) 확인 방법을 통해 가중치를 각각 설정할 수 있다.

여기서 로컬 맥시멈 확인 방법은 시간 축과 거리 축에 대해서 판단되며, 신호 인덱스 결정부(140)는 후보 신호 인덱스 k까지의 신호 각각에서 시간 축과 거리 축 모두 로컬 맥시멈인 경우 해당 신호에 가중치를 1로 설정할 수 있다.

만일 시간 축에서만 로컬 맥시멈인 경우, 신호 인덱스 결정부(140)는 해당 신호에 1보다 작은 미리 정해진 값(R)으로 가중치를 설정할 수 있다.

또한, 시간축과 거리 축 모두 로컬 맥시멈이 아닌 경우, 신호 인덱스 결정부(140)는 해당 신호에 가중치를 0으로 설정할 수 있으며, 신호 값 또한 0으로 설정할 수 있다.

도 6에 임계 값 신호 인덱스 결정부(140)가 시간 축에서 정렬된 신호들 중 로컬 맥시멈 확인 방법을 이용하여 각 후보 신호에 가중치를 설정하는 내용이 되시되어 있다.

또한, 임계 값 신호 인덱스 결정부(140)는 상기 설정된 가중치의 합이 소수점인 경우 소수점 이하의 값에 올림(ceil)을 적용한 값을 최종적인 신호 인덱스로 결정할 수 있으며, 이를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.

도 7에 신호 인덱스 결정부(140)가 최종적으로 신호 인덱스를 결정하는 내용이 도시되어 있다.

참고로 도 7에서, 로컬 맥시멈 방법에 의해 가중치가 0으로 설정된 신호는 재정렬 시 후보 신호에서 제외될 수 있으며, 이를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.

여기서 p는 움직이는 객체가 감지된 위치의 개수이다.

한편, 위치별 임계 값 설정부(150)는 상기 결정된 신호 인덱스에 해당하는 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 각 위치별로 임계 값을 설정할 수 있으며, 이를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.

여기서 γ는 스케일링 팩터, Vg는 결정된 임계 값 신호 인덱스의 신호, Ti는 i번째 위치의 임계 값을 나타낸다.

도 8에 위치별 임계 값 설정부(150)가 특정 위치의 임계 값을 설정하는 내용이 도시되어 있다.

결정된 임계 값 신호 인덱스와 해당 인덱스의 신호가 표시되어 있다.

즉, 도 8에 도시된 위치에서는 임계 값 Ti가 적응적으로 설정되며, 해당 위치에서 신호의 세기가 Ti보다 크다면 해당 신호는 움직이는 물체로 탐지되고, Ti보다 작다면 해당 신호는 움직이는 물체가 아닌 노이즈로 판단될 수 있다.

한편, 제어부(160)는 적응적 임계 값 설정 장치(100)의 구성 요소들, 예를 들어 위치별 데이터 수집부(110), 위치별 신호 값 정렬부(120), 임계 값 후보 인덱스 설정부(130), 최종 임계 값 인덱스 설정부(140) 및 위치별 임계 값 설정부(150)가 적응적 임계 값 설정을 위해 전술한 바와 같이 동작하도록 제어할 수 있으며, 저장부(170) 또한 제어할 수 있다.

한편, 저장부(170)는 제어부(160)가 상기 적응적 임계 값 설정 장치(100)의 구성 요소들을 제어하도록 하는 알고리즘 및 알고리즘에 따른 제어 과정에서 필요하거나 파생되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임계 값을 적응적을 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 9의 과정은 적응적 임계 값 설정 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.

먼저, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 측정 공간(장소)에 움직이는 객체가 없을 때 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출한다(S901).

S901 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 수집하여 각 위치별로 신호의 세기에 따라 신호 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬한다(S902).

S902 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 각 위치별로 움직이는 객체가 없을 때 측정된 신호의 최대 값과 움직이는 객체가 존재할 때 측정되어 내림차순으로 정렬된 각 신호 값의 비율을 구한다(S903).

S903 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 각 비율 값에 대한 기울기를 구하여 기울기의 변화량이 급격하게 감소하는 시점을 후보 신호 인덱스로 선택하고, 선택된 후보 신호 인덱스를 기준으로 움직이는 객체를 탐지한 신호와 노이즈를 구분한다(S904).

S904 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 후보 신호 인덱스까지의 신호에 대하여 로컬 맥시멈(local maximum) 확인 방법을 통해 각 신호에 가중치를 설정한다(S905).

여기서, 시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1로 설정하고, 시간 축에서만 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1보다 작은 미리 정해진 값으로 설정하며, 상기 시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈이 아닌 경우 가중치를 0으로 설정할 수 있다.

참고로, 가중치가 0으로 설정된 후보 신호 인덱스는 신호 값이 0으로 설정될 수 있다.

S905 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 가중치를 합산한 결과의 올림을 최종적인 신호 인덱스로 결정한다(S906).

S906 후, 적응적 임계 값 설정 장치(100)는 결정된 신호 인덱스의 신호와 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 각 위치별 임계 값을 적응적으로 설정한다(S907).

앞서 설명한 기술적 내용들은 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 실시예들을 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.

하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 레이더
100 : 적응적 임계 값 설정 장치
110 : 위치별 최대 신호 값 추출부
120 : 위치별 신호 세기 정렬부
130 : 후보 신호 인덱스 선택부
140 : 신호인덱스 결정부
150 : 위치별 임계 값 설정부
160 : 제어부
170 : 저장부

Claims

레이더를 이용하여 이동 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 장치에 있어서,
탐지 공간에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 신호를 획득하여 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출하는 위치별 최대 신호 값 추출부;
미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 상기 각 위치별로 상기 획득된 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)하는 위치별 신호 세기 정렬부;
상기 위치별 신호의 최대값과 상기 정렬된 위치별 신호 세기의 비율에 대한 위치별 기울기 변화량을 이용하여, 상기 정렬된 신호들 중 상기 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택하는 후보 신호 인덱스 선택부;
상기 후보 신호 인덱스까지의 신호들 각각에 대하여 가중치를 설정하고, 상기 설정된 가중치의 합을 상기 임계 값 설정을 위한 위치별 신호 인덱스로 결정하는 신호 인덱스 결정부; 및
상기 결정된 신호 인덱스의 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 상기 각 위치별로 임계 값을 설정하는 위치별 임계 값 설정부
를 포함하되,
상기 후보 신호 인덱스 선택부는 상기 위치별 기울기 변화량이 미리 정해진 기준 값보다 큰 시점에 해당하는 신호의 인덱스를 상기 후보 신호 인덱스로 선택하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 신호 인덱스 결정부는
로컬 맥시멈(local maximum) 확인 방법을 이용하여 상기 가중치를 설정하되,
시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1로 설정하고, 시간 축에서만 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1보다 작은 미리 정해진 값으로 설정하며, 상기 시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈이 아닌 경우 가중치를 0으로 설정하되,
상기 가중치가 0으로 설정된 후보 신호 인덱스의 신호 값을 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 장치.
제2 항에 있어서,
상기 신호 인덱스 결정부는
상기 신호 값이 0으로 설정된 후보 신호 인덱스를 반영하여 상기 후보 신호 인덱스를 재정렬하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 장치.
제2 항에 있어서,
상기 신호 인덱스 결정부는
상기 가중치의 합이 소수점인 경우, 상기 소수점 이하를 모두 올림(ceil)으로 적용하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 후보 신호 인덱스 선택부는
상기 선택된 후보 신호 인덱스를 기준으로 움직이는 물체를 감지한 신호와 노이즈 신호를 구분하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 장치.
삭제
적응적 임계 값 설정 장치가 레이더를 이용하여 이동 객체 탐지를 위한 임계 값을 적응적으로 설정하는 방법에 있어서,
(a) 탐지 공간에 움직이는 객체가 존재하지 않는 상태에서 신호를 획득하여 미리 정해진 각 위치별로 신호의 최대 값을 추출 단계;
(b) 미리 정해진 시간 동안 움직이는 객체에 의한 신호를 획득하고, 상기 각 위치별로 상기 획득된 신호의 세기를 시간 인덱스에 대하여 내림차순으로 정렬(sorting)하는 단계;
(c) 상기 위치별 신호의 최대값과 상기 정렬된 위치별 신호 세기의 비율에 대한 위치별 기울기 변화량을 이용하여, 상기 정렬된 신호들 중 상기 임계 값 설정을 위한 후보 신호 인덱스를 선택하는 단계;
(d) 상기 후보 신호 인덱스까지의 신호들 각각에 대하여 가중치를 설정하고, 상기 설정된 가중치의 합을 상기 임계 값 설정을 위한 신호 인덱스로 결정하는 단계; 및
(e) 상기 결정된 신호 인덱스의 신호와 미리 정해진 스케일링 팩터(scaling factor)를 이용하여 상기 각 위치별로 임계 값을 설정하는 단계
를 포함하되,
상기 단계(c)는 상기 위치별 기울기 변화량이 미리 정해진 기준 값보다 큰 시점에 해당하는 신호의 인덱스를 상기 후보 신호 인덱스로 선택하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 방법.
제7 항에 있어서,
상기 (d) 단계는
로컬 맥시멈(local maximum) 확인 방법을 이용하여 상기 가중치를 설정하되,
시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1로 설정하고, 시간 축에서만 로컬 맥시멈인 경우 가중치를 1보다 작은 미리 정해진 값으로 설정하며, 상기 시간 축과 거리 축에서 모두 로컬 맥시멈이 아닌 경우 가중치를 0으로 설정하되,
상기 가중치가 0으로 설정된 후보 신호 인덱스의 신호 값을 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 방법.
제8 항에 있어서,
상기 (d) 단계는
상기 신호 값이 0으로 설정된 후보 신호 인덱스를 반영하여 상기 후보 신호 인덱스를 재정렬하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 방법.
삭제
제7 항에 있어서,
상기 (c) 단계는
상기 선택된 후보 신호 인덱스를 기준으로 움직이는 물체를 감지한 신호와 노이즈 신호를 구분하는 것을 특징으로 하는 적응적 임계 값 설정 방법.
삭제
제7 항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.