KR102475760B1 - 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치 - Google Patents

다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법은 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서, 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하는 단계, 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하는 단계, 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하는 단계, 제2물체에너지를 이용하여 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계를 포함한다

Description

다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치{METHOD AND APPARARUS OF DISTINGUISHING OF A SPECIFIC OBJECT USING MULTICHANNEL RADAR}
본 발명은 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치에 관한 것이다.
레이더는 전파를 사용하여 목표물의 거리, 방향, 각도 및 속도를 측정하는 감지 시스템(detection system)이다.
레이더는 강한 전자기파를 발사하고 그것이 물체에 맞고 반사되어 되돌아 오는 전자파를 분석하여 대상물과의 거리를 측정한다. 특히, 레이더에 파장이 긴 저주파를 사용하면 전파의 감쇄가 작고 먼 곳까지 탐지할 수가 있지만 정밀한 측정이 되지 않아 해상도는 나빠진다. 반대로 파장이 짧은 고주파는 공기중에 포함되는 수증기, 눈, 비 등에 흡수 또는 반사되기 쉽기 때문에 감쇄가 커서 먼 곳까지 탐지하지 못하지만 높은 해상도를 얻을 수가 있다.
종래의 이러한 레이더는 CW(Continuous wave) 레이더를 이용한 속도 검출을 하거나 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더를 이용하여 단순히 거리 및 속도만을 검출하고 있고 사람이나 차량 등의 구분을 반사된 신호의 크기 등으로만 판단하고 있어 오인하는 문제가 있고 차량 보다 작은 물체를 검출하는데 어려운 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-2236863호(2021년03월31일 등록)
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 다채널 레이더를 이용하여 특정영역의 물체에너지를 계산하여 사람과 차량 같은 특정물체를 검출하고, 특정물체를 판별할 수 있는 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법은 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서, 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하는 단계, 상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하는 단계, 상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하는 단계, 상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법은 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서, 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하는 단계, 상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성하는 단계, 상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성하는 단계, 상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법은 기 설정된 시간동안 상기 특정영역의 상기 물체에너지 변화량을 누적하여 최대 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계, 상기 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인하는 단계, 상기 움직임 검출영역의 군집화를 수행하여 군집정보를 생성하고, 상기 군집정보를 이용하여 상기 특정물체를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제1물체에너지는 아래 수학식으로 구하되,
Figure 112022022418049-pat00001
여기서, Sn은 제n영역의 상기 제1물체에너지이고, λ는 송신 주파수 대역의 파장의 길이이며, θn은 상기 제1에너지맵의 제n영역의 각도이며, AntR는 수신 안테나 수이며, Rn은 제1에너지맵의 n번째에 대응하는 수신 안테나에 수신된 복소신호이며, dk는 k번째 수신 안테나의 거리인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치는 적어도 하나 이상의 안테나를 포함하여 수신신호를 수신하는 레이더, 상기 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하고, 상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치는 적어도 하나 이상의 안테나를 포함하여 수신신호를 수신하는 레이더, 상기 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하고, 상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성하고, 상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성하고, 상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치 에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 다채널 레이더를 이용하여 3차원 공간에서 특정물체의 움직임을 효율적으로 검출할 수 있다.
둘째, 본 발명은 다채널 안테나를 포함하는 레이더를 이용하여 검출된 특정물체의 움직임 검출영역의 면적을 검출 할 수 있기 때문에 특정물체를 크기를 검출하고, 그 크기에 따라 물체를 판별하는 것이 가능하다.
셋째, 본 발명은 특정물체의 군집화를 수행하여 특정물체가 사람인지 차량인지를 효율적으로 판별할 수 있다.
넷째, 본 발명은 물체에너지, 히트맵, 물체에너지 변화량, 최대 물체에너지 변화량, 누적 물체에너지 변화량 등을 효율적으로 계산하거나 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 레이더를 기준으로 에너지맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정물체의 물체에너지를 표시한 에너지맵을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 것에 군집화를 수행한 것을 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치(이하, “특정물체 판별장치”라 한다.)는 메모리(10), 제어부(20), 표시부(30), 입력부(40), 레이더(50)를 포함한다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신버스 또는 신호선을 통하여 통신한다.
메모리(10)는 다양한 데이터 저장하는 부분이다.
예를 들어, 메모리(10)는 레이더 데이터, 물체에너지(예를 들어, 제1물체에너지, 제2물체에너지 등), 에너지맵(예를 들어, 제1에너지맵, 제2에너지맵 등), 물체에너지 변화량, 기 설정된 시간, 최대 물체에너지 변화량, 누적 물체에너지 변화량, 기 설정된 시점, 움직임 검출영역, 군집화 방법 정보, 군집정보, 사람위치영역 등을 저장한다.
또한, 메모리(10)는 사람과 차량 정보 등을 저장할 수 있다.
제어부(20)는 본 발명에 따른 특정물체 판별장치를 제어하는 부분이다. 또한, 제어부(20)는 특정물체 판별장치의 각 구성요소를 제어하는 부분이다.
제어부(20)는 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하고, 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2물체에너지를 이용하여 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하도록 제어한다.
또한, 제어부(20)는 수신신호로부터 레이더 데이터를 생성하고, 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성하고, 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성하고, 제2물체에너지를 이용하여 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하도록 제어한다.
표시부(30)는 사용자와 특정물체 판별장치 사이의 시각적인 출력을 위한 인터페이스를 제공한다.
또한, 표시부(30)는 에너지맵을 표시할 수 있다. 본 발명은 다양한 형태의 에너지맵이 적용 가능하다. 또한, 표시부(30)는 제1물체에너지를 표시한 제1에너지맵, 제2물체에너지를 표시한 제2에너지맵을 표시할 수 있다.
또한, 표시부(30)는 최대 물체에너지 변화량을 에너지맵에 표시할 수 있고, 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인하고, 움직임 검출영역의 군집화를 수행한 상태를 표시할 수 있다.
입력부(40)는 사용자와 특정물체 판별장치 사이의 명령신호를 입력하는 인터페이스를 제공한다. 즉, 입력부(40)는 사용자가 특정물체 판별장치에 입력신호와 같은 명령신호 등을 입력할 수 있고, 사용자가 입력부(40)를 통해서 사용자 명령신호를 입력하면, 특정물체 판별장치는 다양한 종류의 사용자 명령신호를 검출하고 제어부(20)의 제어에 의해서 사용자의 명령을 수행한다.
사용자는 입력부(40)를 통해서 기 설정된 명령이나 기 설정된 시간, 기 설정된 시점 등을 변경하는 명령신호를 특정물체 판별장치에 입력할 수 있다.
다만, 터치스크린과 같은 일부 실시예에서는 표시부(30)와 입력부(40)가 일체로 될 수 있고, 분리될 수도 있다.
레이더(50)는 적어도 하나 이상의 안테나를 포함하여, 전자파와 같은 신호로 데이터를 송수신하는 부분이다. 레이더(50)는 전기신호를 전자파로 변환하며 이 전자파를 통하여 통신 네트워크 및 다른 통신장치와 통신한다.
본 발명은 다채널 레이더를 포함하여 외부로부터 수신신호를 수신하여, 특정물체의 움직임을 파악하고, 특정물체가 사람, 차량, 또는 기타 물체인지를 판별하는 것이 가능하다.
예를 들어, 레이더(50)는 제어부(20)의 제어에 따라서 신호를 송수신하여 특정물체를 감지하고, 특정물체에서 움직임 위치영역을 파악하고, 파악한 특정물체가 사람, 차량, 또는 기타 물체인지를 판별하는 것이 가능하다.
또한, 레이더(50)는 움직임 검출영역 정보, 군집정보, 에너지맵 정보, 물체에너지 정보 등 다양한 정보 등을 외부 서버에 전송하거나, 외부 서버로부터 수신신호, 명령신호 등의 다양한 정보를 수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 레이더를 기준으로 에너지맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정물체의 물체에너지를 표시한 에너지맵을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 것에 군집화를 수행한 것을 도시한 것이다.
이하의 설명에서, 다채널 레이더를 이용한 특정물체의 판별장치는 내부에 포함된 제어부(20)의 제어에 의해서 동작이 수행되는 것이라고 설명될 수 있다.
도 2, 도 4 ~ 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명한다.
특정물체 판별장치는 레이더로 수신한 수신신호로부터 복소신호 형태의 레이더 데이터를 생성한다(S201).
여기서, 레이더 데이터는 레이더의 수신안테나로부터 받은 신호를 ADC(Analog-digital converting) 수행 후, 1차 FFT(Fast Fourier Transform )의 복소신호 형태의 레이더 데이터물로서, 수신된 주파수와 송신 주파수가 반사된 물체와의 거리와 비례하여 주파수가 높을수록 물체와 레이더의 거리는 멀어진다. 이는 FFT 인덱스가 반사된 물체와의 거리와 비례함의 의미한다.
특정물체 판별장치는 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성한다(S202).
수학식 1과 도 4, 도 5를 참조하여 제1물체에너지(또는 물체에너지)와 제1에너지맵(또는 에너지맵)을 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 도 4를 이용하여 에너지맵의 생성에 대해서 예를 들어 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 레이더의 에너지맵을 생성하기 위해서는 전체영역에서 기 설정된 명령에 따라서 n개의 특정영역으로 구역을 나눈다. 여기서, 기 설정된 명령은 사용자가 필요해 의해서 좌우 해상도 및 배제거리, 최대거리를 바탕으로 정할 수 있다.
에너지맵의 전체영역은 n개의 특정영역으로 나눌 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 에너지맵은 전체영역을 부채꼴 형태로 생성될 수 있다. 이때, 전체영역의 상하 부분은 레이더 데이터에 포함되는 FFT 인덱스 개수로 레이더를 기준으로 상하로 나누고, FFT 인덱스 개수에서 레이더와 근접한 큰 노이즈를 제거하기 위해 FFT 인덱스의 앞부분은 배제한 개수를 제외한 개수로 결정할 수 있다. 예를 들어, FFT 인덱스 개수가 10개이고, 레이더와 근접한 큰 노이즈를 제거하기 위해 FFT 인덱스의 앞부분은 배제한 개수가 3개이면 특정물체 판별장치는 전체영역을 레이더를 기준으로 상하로 나눈 개수는 7개가 된다.
특정물체 판별장치는 기 설정된 명령에 따라 레이더로 측정하려는 좌우 범위를 각도로 설정하고, 임의의 개수로 분할 수 있다. 이때, 분할 개수가 커질수록 좌우 해상도가 증가한다.
예를 들어, 특정물체 판별장치는 레이더 기준방향을 기준으로 왼쪽 45도, 오른쪽 45도의 측정 범위에서 18개로 전체영역을 등분할 수 있다. 도 3의 에너지맵에서는 전체영역을 126개의 특정영역으로 등분되어 있다.
본 발명은 다양한 실시예의 에너지맵이 가능한데, 전체영역을 더 많은 수의 특정영역으로 등분하는 것이 더 정확하게 물체의 위치를 파악할 수 있다.
에너지맵에서 각각의 특정영역의 의미는 특정 거리와 특정 각도에서의 물체에너지 크기이다.
여기서, 에너지맵의 제1영역의 각도는 θ이고, 제n영역 각도는 θ이다. 이때, 각도 θ는 레이더 기준방향을 기준으로 오른쪽은 양수, 왼쪽은 음수로 설정할 수 있고, 반대로 왼쪽은 양수, 오른쪽은 음수로 설정할 수 있다.
제1물체에너지는 아래 수학식 1을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112022022418049-pat00002
여기서, Sn은 제n영역(또는 n번째 구역)의 물체에너지(예를 들어, 제1물체에너지)이고, λ는 송신 주파수 대역의 파장의 길이이며, θn은 에너지맵의 제n영역(또는 n번째 구역)의 각도이며, AntR는 수신 안테나 수이며, Rn은 에너지맵의 n번째에 대응하는 수신 안테나에 수신된 복소신호이며, dk는 k번째 수신 안테나의 거리이다.
이와 같이, 특정물체 판별장치는 레이더 데이터를 이용하여 전체영역에서 특정영역마다 제1물체에너지를 계산하고, 계산된 제1물체에너지를 에너지맵에 표시하여 제1에너지맵을 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정물체의 물체에너지를 표시한 에너지맵을 도시한 것이다. 다만, 도 5의 에너지맵은 노이즈까지 포함되어 있어서 특정물체의 움직임을 바로 검출하기에는 무리가 있다. 따라서, 순간적으로 물체에너지가 높아지거나 낮아지는 노이즈를 제거하여야 한다.
특정물체 판별장치는 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성한다(S203). 여기서, 제2물체에너지는 제1물체에너지에서 노이즈가 제거된 물체에너지이다.
제2물체에너지는 아래 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112022022418049-pat00003
여기서, S(t)n은 에너지맵(예를 들어, 제1에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제1물체에너지)이고, Sc(t)n는 노이즈가 제거된 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제2물체에너지)이고, Sc(t-1)n는 Sc(t)n 이전 시간의 노이즈가 제거된 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제2물체에너지)이고, a는 필터상수이다.
필터상수 a는 0~1사이가 가능한데, 예를 들어, a가 0.8이면, 1-a는 0.2가 된다. 이때, 필터상수 a는 크기가 커질수록 노이즈 제거율이 높아진다.
특정물체 판별장치는 제2물체에너지를 이용하여 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산한다(S204).
물체에너지 변화량은 아래 수학식 3을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112022022418049-pat00004
여기서, Scdiffn는 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제2물체에너지) 변화량이고, Sc(t)n는 노이즈가 제거된 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제2물체에너지)이고, Sc(t-1)n는 Sc(t)n 이전 시간의 노이즈가 제거된 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)의 제n영역(또는 n번째 구역)에서의 물체에너지(예를 들어, 제2물체에너지)이다.
특정물체 판별장치는 기 설정된 시간동안 특정영역의 물체에너지 변화량을 누적하여 최대 물체에너지 변화량을 계산한다(S205).
특정물체 판별장치는 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인한다(S206).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 예이다. 예를 들어, Scdiffn이 기 설정된 값(예를 들어, 300 ~ 500 사이의 값)이상인 경우 그 위치를 회색적으로 2차원 평면상의 거리와 각도 또는 X, Y좌표로 표현할 수 있다. 특히, 도 6은 Scdiffn이 기 설정된 값(예를 들어, 400)일 때 이상인 경우 그 위치를 회색적으로 2차원 평면상에 표시한 실험예이다.
특정물체 판별장치는 전체영역 중에서 기 설정된 시점에 최대 물체에너지 변화량이 제일 큰 특정영역을 검출하여 특정물체의 움직임 검출영역으로 결정할 수 있다. 이때, 특정물체의 움직임 검출영역은 사람이나 차량이 존재할 가능성이 높은 영역이다.
특정물체 판별장치는 움직임 검출영역의 군집화를 수행하여 군집정보를 생성한다(S207). 여기서, 군집정보는 움직임 검출영역의 개수와 넓이 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지맵(예를 들어, 제2에너지맵)에 특정물체의 움직임 검출영역을 표시한 것에 군집화를 수행한 것을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 군집화 방법이 적용 가능하며, 군집화 방법 정보는 기 설정된 명령신호로 외부로부터 수신하거나, 내부 메모리에 저장될 수 있다..
예를 들어, 본 발명에 따른 특정물체 판별장치는 각각의 최대 에너지 변화량의 표시된 움직임 검출영역(또는 위치정보)만으로는 사람과 차량 등을 감지하고 구분할 수 없기 때문에 움직임 검출영역(또는 위치정보)의 상대거리를 기반으로 군집화를 수행할 수 있다. 한 예로, 군집화는 각 움직임 검출영역(또는 위치정보)의 상대거리가 기 설정된 거리(예를 들어, 0.4m) 이하 일 때, 그리고 군집화된 움직임 검출영역(또는 위치정보)의 개수가 기 설정된 개수(예를 들어, 6개) 이상일때만 군집화를 수행할 수 있다.
특정물체 판별장치는 군집정보를 이용하여 특정물체를 판별한다(S208).
즉, 특정물체 판별장치는 군집정보인 움직임 검출영역의 개수와 넓이 정보를 이용하여 특정물체를 판별한다. 예를 들어, 기 설정된 명령이 군집정보가 군집의 넓이가 0.5제곱미터보다 크고 2제곱미터보다 작으면서 5개 이상의 움직임 검출영역(또는 위치정보)를 포함하면 사람으로 판단하고, 군집의 넓이가 2제곱미터보다 크고 10개 이상의 움직임 검출영역(또는 위치정보)를 포함하면 차량으로 판단하라는 명령이면, 이에 따라서 특정물체 판별장치는 특정물체가 사람인지 차량인지 판별할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 다만, 도 3의 실시예에서는 상기 도 2의 제1실시예와 도 4내지 도 7에 대한 내용은 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 특정물체 판별장치는 레이더로 수신한 수신신호로부터 복소신호 형태의 레이더 데이터를 생성한다(S301).
특정물체 판별장치는 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산한다(S302).
특정물체 판별장치는 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산한다. (S303). 여기서, 제2물체에너지는 제1물체에너지에서 노이즈가 제거된 물체에너지이다.
특정물체 판별장치는 제2물체에너지를 이용하여 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산한다(S304).
특정물체 판별장치는 기 설정된 시간동안 특정영역의 물체에너지 변화량을 누적하여 최대 물체에너지 변화량을 계산한다(S305).
특정물체 판별장치는 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인한다(S306).
특정물체 판별장치는 움직임 검출영역의 군집화를 수행하여 군집정보를 생성하고, 군집정보를 이용하여 특정물체를 판별한다(3207). 여기서, 군집정보는 움직임 검출영역의 개수와 넓이 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램(프로그램 명령)은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
10: 메모리
20: 제어부
30: 표시부
40: 입력부
50: 레이더

Claims (6)

  1. 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서,
    채널별 수신신호로부터 각각의 레이더 데이터를 생성하는 단계,
    상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하는 단계,
    상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하는 단계,
    상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계,
    기 설정된 시간동안 상기 특정영역의 상기 물체에너지 변화량을 누적하여 최대 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계,
    상기 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인하는 단계,
    상기 움직임 검출영역의 군집화를 수행하여 군집정보를 생성하고, 상기 군집정보를 이용하여 상기 특정물체를 판별하는 단계를 포함하는 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법.
  2. 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서,
    채널별 수신신호로부터 각각의 레이더 데이터를 생성하는 단계,
    상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성하는 단계,
    상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성하는 단계,
    상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계,
    기 설정된 시간동안 상기 특정영역의 상기 물체에너지 변화량을 누적하여 최대 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계,
    상기 최대 물체에너지 변화량을 이용하여 특정물체의 움직임 검출영역을 확인하는 단계,
    상기 움직임 검출영역의 군집화를 수행하여 군집정보를 생성하고, 상기 군집정보를 이용하여 상기 특정물체를 판별하는 단계를 포함하는 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법.
  3. 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서,
    채널별 수신신호로부터 각각의 레이더 데이터를 생성하는 단계,
    상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하는 단계,
    상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하는 단계,
    상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 단계를 포함하되,
    상기 제1물체에너지는 아래 수학식으로 구하되,
    Figure 112022105375021-pat00013

    여기서, Sn은 제n영역의 상기 제1물체에너지이고, λ는 송신 주파수 대역의 파장의 길이이며, θn은 제1에너지맵의 제n영역의 각도이며, AntR는 수신 안테나 수이며, Rn은 상기 제1에너지맵의 n번째에 대응하는 수신 안테나에 수신된 복소신호이며, dk는 k번째 수신 안테나의 거리인 것을 특징으로 하는 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법.
  4. 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별장치가 특정물체를 판별함에 있어서,
    채널별 수신신호로부터 각각의 레이더 데이터를 생성하는 단계,
    상기 레이더 데이터를 이용하여 특정영역의 제1물체에너지를 계산하고, 제1에너지맵을 생성하는 단계,
    상기 특정영역의 노이즈가 제거된 제2물체에너지를 계산하고, 제2에너지맵을 생성하는 단계,
    상기 제2물체에너지를 이용하여 상기 특정영역의 물체에너지 변화량을 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 제1물체에너지는 아래 수학식으로 구하되,
    Figure 112022105375021-pat00014

    여기서, Sn은 제n영역의 상기 제1물체에너지이고, λ는 송신 주파수 대역의 파장의 길이이며, θn은 상기 제1에너지맵의 제n영역의 각도이며, AntR는 수신 안테나 수이며, Rn은 상기 제1에너지맵의 n번째에 대응하는 수신 안테나에 수신된 복소신호이며, dk는 k번째 수신 안테나의 거리인 것을 특징으로 하는 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170307735A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Mohsen Rohani Object detection using radar and machine learning
JP2019138862A (ja) * 2018-02-15 2019-08-22 三菱電機株式会社 レーダ信号処理装置
KR102236863B1 (ko) 2020-10-14 2021-04-07 주식회사 피플멀티 레이더를 이용한 치과용 진료의자의 환자 심박/호흡측정 장치
KR102310604B1 (ko) * 2021-06-17 2021-10-14 주식회사 인피닉 다중 센서에 의해 수집된 데이터의 처리 방법 및 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램
JP6995258B2 (ja) * 2019-12-05 2022-01-14 三菱電機株式会社 レーダ信号処理器、レーダセンサシステム及び信号処理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170307735A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Mohsen Rohani Object detection using radar and machine learning
JP2019138862A (ja) * 2018-02-15 2019-08-22 三菱電機株式会社 レーダ信号処理装置
JP6995258B2 (ja) * 2019-12-05 2022-01-14 三菱電機株式会社 レーダ信号処理器、レーダセンサシステム及び信号処理方法
KR102236863B1 (ko) 2020-10-14 2021-04-07 주식회사 피플멀티 레이더를 이용한 치과용 진료의자의 환자 심박/호흡측정 장치
KR102310604B1 (ko) * 2021-06-17 2021-10-14 주식회사 인피닉 다중 센서에 의해 수집된 데이터의 처리 방법 및 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램

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