KR102202356B1 - 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법 및 장치 - Google Patents

센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법 및 장치 Download PDF

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황인용
김주현
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법에 있어서, 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하는 과정; 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하는 과정; 및 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하여 탐지 판정 여부를 결정하는 과정을 포함한다.

Description

센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법 및 장치{TARGET DETECTION DECISION METHOD AND APPARATUS IN SENSOR NETWORK}
본 발명은 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 센서 네트워크는 컴퓨팅 능력과 무선 통신 능력이 부여된 센서노드가 자연환경이나 전장 등에 임의로 배치되어 형성되는 네트워크를 말한다. 이러한 센서 네트워크는 군사, 소방, 교통, 의료, 환경감시, 빌딩 제어, 홈 네트워크 등 산업전반에서 일상생활에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐 응용될 수 있다.
상기 센서 네트워크에서 복수의 수동센서를 장착한 센서노드로부터 수신한 탐지정보를 융합하여 기준 센서의 조합에 따라 탐지 레벨을 결정하고 상기 표적 탐지정보의 연속 탐지 회수를 확인한 후 상기 탐지 레벨과 연속 탐지 회수에 서로 다른 가중치를 부여하여 탐지 판정율을 계산하고 임계 판정율과 비교하여 표적 탐지를 확정한다.
단일 센서노드는 한 개 또는 여러 개의 수동 센서의 조합으로 구성되며, 단일 센서내 탑재 되어 있는 기준 센서에서 탐지정보를 수집하고, 동일 센서노드에 포함된 다른 보조 센서에서 탐지정보를 수집하여 동시에 다수의 센서에서 탐지정보를 수집할수록, 연속탐지 횟수가 증가할수록 탐지 판정율이 높아지는 알고리즘으로 구성되어 있다. 탐지 판정율이 높아질수록 탐지 신호를 발생시키는 오탐지 상황이 발생한다.
또한 주변 환경에 의해 실제 이동 물체의 움직임이 발생하지 않아도 탐지 신호를 발생시키는 오탐지 상황이 발생한다.
따라서 이러한 문제점은 센서 네트워크의 탐지/추적 신뢰도를 떨어뜨리는 요인이 된다.
본 발명은 센서 네트워크에서 오탐지 발생을 경감하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 센서 네트워크에서 탐지/추적 신뢰도를 향상시키는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법에 있어서, 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하는 과정; 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하는 과정; 및 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하여 탐지 판정 여부를 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법에 있어서, 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹을 생성하는 과정; 상기 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하는 과정; 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하는 과정; 및 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하는 과정; 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 이상일 경우, 탐지 판정 결과를 "탐지"로 결정하는 과정; 및 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 미만일 경우, 탐지 판정 결과를 "오탐지"로 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치에 있어서, 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하도록 제어하고, 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하도록 제어하고, 및 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하여 탐지 판정 여부를 결정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치에 있어서, 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하도록 제어하고, 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 이상일 경우, 탐지 판정 결과를 "탐지"로 결정하도록 제어하고, 및 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 미만일 경우, 탐지 판정 결과를 "오탐지"로 결정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 센서 네트워크에서 오탐지 발생을 경감시킬 수 있다.
본 발명은 센서 네트워크에서 탐지/추적 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 수동센서의 특성상 주변 환경에 의해 실제 이동 물체의 움직임이 발생하지 않아도 탐지 신호를 발생시키는 오탐지 상황이 발생하는데, 동시에 발생하는 복수의 센서에서 탐지한 정보를 융합하여 판정하면, 오탐지 발생 확률을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 표적 오탐지를 최소화하여 센서 네트워크의 탐지/추적 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 군사적 측면에서는 경계/감시 시스템에서 오탐지를 최소화하고 표적 탐지/추적 신뢰도를 향상시킴으로써 전체 시스템 신뢰도를 개선시킬 수 있으며, 경제적 측면에서는 시스템의 신뢰도를 향상시킴으로 가용 인력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드의 구성도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드의 탐지 영역을 나타낸 예시도;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크의 구성도;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 탐지그룹의 구성도;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 탐지그룹 생성 방법을 나타낸 예시도;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지그룹 구성 환경에서 탐지 물체가 이동하는 경우의 예시도;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지그룹 내 센서 탐지정보 발생의 예시도;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지정보 융합 방법을 나타낸 흐름도; 및
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 탐지정보 융합 결과를 나타낸 표.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상술한 어떤 구성요소가 상술한 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단말장치는 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 장치(wearable device) 중 하나가 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드의 구성도이다.
도 1에서 단일 센서노드는 다수의 센서노드로 구성되어 있고 각각의 센서 정보를 수집한다. 이와 같은 방식은 다수의 센서 정보에서 정보를 수집할수록 신뢰도가 높아져 탐지 확률이 높아지는 방식이다. 가령, 진동센서(107)와 음향센서(105)가 동시 탐지 했을 때 가중치 0.3, 진동센서(107), 음향센서(105), 자기센서(103)가 동시 탐지 시 가중치 0.7, PIR센서(101)을 포함한 모든 센서가 동시 탐지시 가중치 1이 된다. 이와 같은 방법을 적용하면 기준센서(진동센서(107))에 대한 오탐지 신호(바람에 의한 진동 등) 발생하는 경우에 다른 보조 센서(자기센서(103),음향센서(105), PIR(Passive infrared)센서(101))의 탐지정보 유무를 통해 오탐지 신호를 걸러 낼 수 있다.
상기의 융합 방법으로 실제 탐지정보와 오탐지정보를 구분하는 효과를 발휘하기 위한 전제 조건으로는 기준센서(107)와 보조센서(101, 103, 105)가 동일한 영역을 탐지할 수 있어야 하고, 기준센서(107)와 보조센서(101, 103, 105)가 상호 보완적으로 오탐지정보를 걸러내야 한다. 그러나 도 2에 도시한 바와 같이 기준센서(107)와 보조센서(101, 103, 105)가 전제 조건을 충족시키지 못하는 경우가 많이 존재한다. 참고로, 기준센서는 복합센서 중에서 가장 탐지가 정확한 센서로 선정한다. 예를 들어, 센서노드가 진동센서, 음향센서, 자기센서, PIR센서 4가지 수동센서를 탑재하고 있을 경우 중계장치(330)는 기준센서는 진동센서로 선정하고, 나머지 센서들은 보조센서로 선정할 수 있다. 여기서, 상기 기준센서는 변경될 수 있다. 중계장치(330)는 서버로 칭할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드의 탐지 영역을 나타낸 예시도이다.
센서노드의 탐지 영역은 PIV센서 탐지영역(201), 자기센서 탐지영역(203), 음향센서 탐지영역(205), 진동센서 탐지영역(207)등을 포함한다.
도 2와 같이 기준센서인 진동센서는 탐지 특성이 동심원 형태(207)로 전방향 탐지를 하는데, PIR센서는 적외선의 변화량을 감지하여 사람의 존재 유무를 감지하는 센서로써, 마치 부채꼴 모양과 같은 시야각(FoV : Field of View) 형태(201)이 제한되어 진동센서와 PIR센서를 동시 운용하여도 한정된 영역(FoV 범위)에서만 두 센서의 탐지정보를 융합을 할 수 있고, 나머지 영역(203, 205)에서는 융합이 불가능하다.
자기센서는 금속 물체 이동 시 발생하는 자기장의 변화를 감지하는 센서로써 총기와 같은 금속 물체를 보유하지 않은 사람이 이동할 때는 전혀 감지를 못하는 단점이 있다.
전술한 바와 같이, 도 1 및 도 2에서 적용하는 방식으로는 보조센서가 기준센서의 신뢰성을 향상시키는 역할을 충분히 수행하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 센서와 센서간 통신망으로 연결되어 탐지정보를 융합하여 신뢰도를 향상시키는 기법이 요구된다.
본 발명의 실시 예는 다수의 센서가 배치된 센서 네트워크에서 탐지 물체가 발생하여 탐지정보 수집 시, 기준센서와 인접센서간 상관관계를 고려하여 기준센서와 바로 인접한 센서에서 연속적으로 탐지 신호가 발생하는 것을 탐지 신뢰도가 높다고 판단하고, 이와 반대되는 경우에 탐지 신뢰도가 낮은 것으로 판단한다. 이와 같은 방법을 통해 본 발명은 탐지 신뢰도가 낮은 정보는 오탐지로 분류가 가능하다.
본 발명은 센서 네트워크를 이용하여 복수의 탐지 센서에서 획득한 탐지정보를 융합하여 신뢰성 있는 탐지정보와 오탐지를 구분하는 방법에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크의 구성도를 나타낸다.
도 3의 센서 네트워크는 센서노드(310), 중계장치(330) 및 단말장치(350) 등으로 구성된다.
상기 중계장치(330)는 복수 개의 센서노드(310)로부터 탐지정보를 수집하고 융합한다.
상기 단말장치(350)는 중계장치(330)에서 전송한 데이터를 전시하고, 사용자의 정보를 중계장치(330)를 통해 센서노드(310)에 전달한다.
상기 센서노드(310)는 탐지하고자 하는 영역에 탐지 거리를 고려하여 다수 개를 설치하여, 센서 네트워크 통신을 통해 각 센서노드간 무선 통신이 가능하며, 탐지한 정보는 무선 통신을 통해 중계장치(330)로 전달한다.
상기 중계장치(330)는 복수의 센서노드로부터 동시에 수신한 탐지정보를 융합하여, 융합된 탐지정보를 단말장치(350)로 전송한다. 이때 동시에 발생한 여부는 센서노드(310)에서 중계장치(330)로 탐지정보를 전송하는 간격을 고려하여 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치에 있어서, 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하도록 제어하고, 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하도록 제어하고, 및 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하여 탐지 판정 여부를 결정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치에 있어서, 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하도록 제어하고, 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 이상일 경우, 탐지 판정 결과를 "탐지"로 결정하도록 제어하고, 및 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 미만일 경우, 탐지 판정 결과를 "오탐지"로 결정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 탐지그룹의 구성도를 나타낸다.
도 4의 (a)의 센서 탐지그룹(410)은 센서노드 S1와 탐지 영역이 이웃하는 S2~S5를 하나의 탐지그룹으로 생성하는 방법을 나타낸다.
센서노드 S1에 탐지물체의 접근시 인접한 S2, S3, S4, S5에서 탐지정보가 발생할 확률이 높으며, 해당 탐지정보는 도 4의 (b)와 같이, 센서 네트워크를 통해 중계장치(330)로 전달된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 탐지그룹 생성 방법을 나타낸 예시도이다.
도 5는 복수의 센서가 배치된 환경에서 특정 센서노드에서 탐지 영역이 이웃하는 센서노드를 선정하는 구체적 방법을 나타낸다.
도 5의 (a)는 센서노드 S1에서 거리기반으로 그룹 구성시 동일 거리 내 있는 센서 S2~S5를 탐지그룹(510)으로 생성하는 일 예를 나타낸다.
도 5의 (b)는 라우팅 경로 기반으로 구성시 개별 센서가 통신을 위해 생성/유지하는 이웃 센서노드(예 : S9)를 탐지그룹(520)으로 생성하는 일 예를 나타낸다. 뿐만 아니라, 사용자가 단말장치의 지도에 전시된 센서노드를 보고 수동으로 탐지그룹을 생성하는 방법도 가능함은 물론이다.
복수의 센서노드는 센서 탐지그룹을 생성하는데, 이때 센서 탐지그룹에 포함되는 센서노드는 거리기반, 전파 수신 감도, 또는 사용자 지정 방법으로 선정할 수 있다. 또한 센서 탐지그룹에 포함되는 센서노드는 거리기반, 전파 수신 감도, 및 사용자 지정 방법 모두를 고려하여 선정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지그룹 구성 환경에서 탐지 물체가 이동하는 경우의 예시도이다.
복수의 센서가 배치되고 센서 탐지그룹이 구성된 환경에서 탐지 물체 이동은 기준센서 S1을 기준으로 S2~S5를 포함하는 센서 탐지그룹(610)이 형성되어 있을 때 센서노드 S2 방향에서 센서노드 S4 방향으로 탐지물체(예 : 사람)가 이동하는 이동 시나리오를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지그룹 내 센서 탐지정보 발생의 예시도이다.
도 7은 탐지 물체가 이동했을 때 각 센서노드에서 이동 물체의 움직임에 따라 발생하는 탐지정보를 도식적으로 나타낸다.
시작 시점(t1)에서 센서노드 S2만 탐지정보를 발생시키고, 이동 물체가 S2에 경유하는 시점(t2)에 센서노드 S1과, 센서노드S2에서 탐지정보가 발생한다. 이동 물체가 S1 지점을 경유하는 시점(t3)에는 탐지그룹내 모든 센서노드인 S2, S3, S4, S5가 모두 탐지정보를 발생시킨다. 이동 물체가 S4를 경유하는 시점에는 S2, S3, S5로부터 거리가 멀어져서, S1과 S4에서만 탐지정보를 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탐지정보 융합 방법을 나타낸 흐름도이다.
중계장치는 801 단계에서 대기 모드 상태로 있다. 중계장치는 803 단계에서 복수의 센서노드로부터 탐지정보를 수신하였는가를 판단한다.
만약, 탐지정보를 수신하지 않은 경우, 중계장치는 801 단계로 진행한다. 그러나 탐지정보를 수신한 경우, 중계장치는 805 단계에서 융합 모드 상태로 진행한다. 그리고, 중계장치는 807 단계에서 탐지그룹 내 탐지정보를 수신한다.
중계장치는 809 단계에서 다수의 센서로부터 탐지정보 수신 시 탐지 신뢰도 융합을 수행한다. 즉, 중계장치는 탐지 판정율을 계산한다.
중계장치는 811 단계에서 융합 신뢰도(탐지 판정율)가 임계값 이상인가를 판단한다. 만약, 융합 신뢰도(탐지 판정율)가 임계값 이상인 경우 "탐지"로 판정하고, 813 단계에서 탐지정보를 전송한다. 그러나 융합 신뢰도(탐지 판정율)가 임계값 미만인 경우는 "오탐지"로 판단하여 탐지정보를 송신하지 않는다.
탐지 판정율은 수학식 1과 같이 계산하며, 일 예는 도 8에서 설명한다.
Figure 112019085212800-pat00001
α : 탐지 센서 개수 가중치(예컨대, 동시 탐지 센서 노드의 개수가 1개일 경우 탐지 센서 개수 가중치는 0.4, 동시 탐지 센서 노드의 개수가 2개일 경우 탐지 센서 개수 가중치는 0.7, 동시 탐지 센서 노드의 개수가 3개일 경우 탐지 센서 개수 가중치는 0.85, 동시 탐지 센서 노드의 개수가 4개일 경우 탐지 센서 개수 가중치는 1.0임.)
i=센서 개수, N: 4(N값은 동시 탐지 센서 노드의 개수를 나타낸다.)
β : 개별 탐지정보의 탐지 신뢰도(상 : 1.0, 중: 0.9, 하: 0.7)
개별 탐지정보의 탐지 신뢰도는 탐지 센서에서 탐지정보 수신 시 인덱스로 변환(예: 상/중/하)할 수 있다.
탐지 물체가 발생하여 탐지정보 수집 시, 기준센서와 인접센서간 상관관계를 고려하여 기준센서와 바로 인접한 센서에서 연속적으로 탐지 신호가 발생하는 것을 탐지 신뢰도가 높다고 판단할 수 있고, 이와 반대되는 경우에 탐지 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
중계장치는 복수의 센서노드에서 동시에 탐지되어 전송하는 탐지정보를 수신하여, 탐지 판정율 계산을 통해 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 탐지 판정율을 계산하고, 해당 결과를 임계값와 비교하여 최종 탐지 판정 여부를 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 탐지정보 융합 결과를 나타낸 표이다.
도 9는 탐지정보가 융합된 결과를 나타낸다.
각 센서의 탐지 신뢰도는 "상 : 1.0, 중: 0.9, 하: 0.7"와 같이 나타낼 수 있다. 탐지 물체가 발생하여 탐지정보 수집 시, 기준센서와 인접센서간 상관관계를 고려하여 기준센서와 바로 인접한 센서에서 연속적으로 탐지 신호가 발생하는 것을 탐지 신뢰도가 높다고 판단할 수 있고, 이와 반대되는 경우에 탐지 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
센서노드가 1개 탐지한 경우 탐지 가중치가 0.4이고 탐지값이 0.4로 탐지 판정율(0.13)이 임계값(0.7) 미만으로 "오탐지"로 판정한다.
센서노드가 3개 동시 탐지한 경우 탐지 신뢰도가 0.9(중), 0.7(하), 0.7(하)인 경우에는 "오탐지"로 판정하고, 탐지 신뢰도가 0.9(중), 0.9(중), 0.7(하)인 경우에는 "탐지"로 판정한다.
센서노드가 4개 탐지한 경우에는 개별 센서의 탐지 신뢰도가 0.7(하)로 낮아도 탐지 가중치가 높아서 "탐지"로 판단한다.
수동센서의 특성상 주변 환경에 의해 실제 이동 물체의 움직임이 발생하지 않아도 탐지 신호를 발생시키는 오탐지 상황이 발생하는데, 동시에 발생하는 복수의 센서에서 탐지한 정보를 융합하여 판정하면, 오탐지 발생을 경감시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예는 전술한 각각의 방법 또는 각각의 기능을 수행할 수 있는 모듈 또는 장치로 구현될 수 있다. 이때, 상기 모듈은 소프트웨어 및/또는 하드웨어의 일구성으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법 또는 기능은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
전술된 내용은 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법에 있어서,
    복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하는 과정;
    상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하는 과정; 및
    상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하는 과정;
    상기 탐지 판정율이 상기 임계값 이상일 경우, 탐지 판정 결과를 "탐지"로 결정하는 과정; 및
    상기 탐지 판정율이 상기 임계값 미만일 경우, 탐지 판정 결과를 "오탐지"로 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 탐지 판정율은 하기 수학식에 의해 계산되고,
    <수학식>
    Figure 112020102935714-pat00023
    .
    상기
    Figure 112020102935714-pat00024
    는 상기 탐지 센서 개수 가중치를 나타내고,
    상기 i는 상기 탐지 센서 개수를 나타내고, 및
    상기
    Figure 112020102935714-pat00025
    는 개별 탐지정보의 탐지 신뢰도를 나타내고,
    상기 탐지 센서 개수는 상기 탐지그룹에 포함되며 탐지 영역에 탐지 거리를 고려하여 설치된 상기 복수 개의 탐지 센서 중에서 탐지 물체를 동시에 탐지한 탐지 센서의 개수를 나타내며,
    상기 탐지정보 신뢰도는 상기 탐지그룹에 포함된 상기 복수 개의 탐지 센서 중에서 기준 탐지 센서와 상기 기준 탐지 센서와 인접하는 인접 탐지 센서에서 탐지 신호가 연속적으로 발생하는 것을 기반으로 결정되며,
    상기 탐지 센서 개수 가중치는 상기 탐지 물체를 동시에 탐지한 센서의 개수를 기반으로 결정되며,
    상기 복수 개의 탐지 센서 각각은 기준 센서와 적어도 하나의 보조 센서를 포함하며,
    상기 탐지그룹에 포함되는 센서는 거리 기반, 전파 수신 감도, 및 사용자 지정 방법을 기반으로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치에 있어서,
    데이터를 송수신하는 송수신부; 및
    복수 개의 탐지 센서를 포함하는 탐지그룹으로부터 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 수신하도록 제어하고, 상기 탐지 센서 개수와 탐지정보 신뢰도를 기반으로 하여 탐지 판정율을 계산하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율과 임계값을 비교하도록 제어하고, 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 이상일 경우, 탐지 판정 결과를 "탐지"로 결정하도록 제어하고, 및 상기 탐지 판정율이 상기 임계값 미만일 경우, 탐지 판정 결과를 "오탐지"로 결정하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 탐지 판정율은 하기 수학식에 의해 계산되고,
    <수학식>
    Figure 112020102935714-pat00026
    .
    상기
    Figure 112020102935714-pat00027
    는 상기 탐지 센서 개수 가중치를 나타내고,
    상기 i는 상기 탐지 센서 개수를 나타내고, 및
    상기
    Figure 112020102935714-pat00028
    는 개별 탐지정보의 탐지 신뢰도를 나타내고,
    상기 탐지 센서 개수는 상기 탐지그룹에 포함되며 탐지 영역에 탐지 거리를 고려하여 설치된 상기 복수 개의 탐지 센서 중에서 탐지 물체를 동시에 탐지한 탐지 센서의 개수를 나타내며,
    상기 탐지정보 신뢰도는 상기 탐지그룹에 포함된 상기 복수 개의 탐지 센서 중에서 기준 탐지 센서와 상기 기준 탐지 센서와 인접하는 인접 탐지 센서에서 탐지 신호가 연속적으로 발생하는 것을 기반으로 결정되며,
    상기 탐지 센서 개수 가중치는 상기 탐지 물체를 동시에 탐지한 센서의 개수를 기반으로 결정되며,
    상기 복수 개의 탐지 센서 각각은 기준 센서와 적어도 하나의 보조 센서를 포함하며,
    상기 탐지그룹에 포함되는 센서는 거리 기반, 전파 수신 감도, 및 사용자 지정 방법을 기반으로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크에서 표적 탐지 확정 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118378479A (zh) * 2024-04-18 2024-07-23 内蒙古工业大学 一种风力机叶片传感器布置优化方法、装置及设备

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JP2008089312A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Kddi Corp 信号到来方向推定装置及び方法、並びに信号分離装置及び方法、コンピュータプログラム
KR101396888B1 (ko) * 2013-03-06 2014-05-20 국방과학연구소 센서 네트워크 및 그의 표적 탐지 확정 방법

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