KR20240048127A - Signal processing device and signal processing method - Google Patents

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KR20240048127A
KR20240048127A KR1020220127531A KR20220127531A KR20240048127A KR 20240048127 A KR20240048127 A KR 20240048127A KR 1020220127531 A KR1020220127531 A KR 1020220127531A KR 20220127531 A KR20220127531 A KR 20220127531A KR 20240048127 A KR20240048127 A KR 20240048127A
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Abstract

본 발명에 따른 장치는 미리 검출된 복수 개의 센싱 신호로부터 예측모델을 획득하고, 상기 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호의 기준 셋팅값을 교정하기 위한 장치로서, 상기 장치는 예측모델 획득부(100)와, 신호 처리부(200)로 이루어지고, 상기 예측모델 획득부는 센싱 신호를 디지털 신호로 변환하는 데이터 변환모듈(110)과, 상기 변환된 디지털 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 공분산행렬 획득모듈(120)과, 상기 획득된 공분산행렬을 이용하여, 데이터 간 이격거리를 계산하고 데이터 분포영역을 설정하는 분포영역 설정부(130)와, 상기 설정된 분포영역을 기초로 예측모델을 획득하는 예측모델 획득부(140)를 포함한다.
본 발명에 따른 센싱 신호를 처리하기 위한 방법은, 센싱 신호의 데이터 변환을 수행하는 단계(S100)와, 변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 단계(S200)와, 데이터 간 이격거리를 계산하고 분포영역을 설정하는 단계(S300)와, 선형회귀를 이용하여 예측모델을 획득하는 단계(S400)와, 획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호를 교정하는 단계(S500)을 포함하고, 상기 데이터 간 이격거리는 센싱 데이터들의 분포중심으로부터 이격되는 확률적 이격거리일 수 있다.
The device according to the present invention is a device for obtaining a prediction model from a plurality of previously detected sensing signals and correcting the reference setting value of the input sensing signal using the prediction model. The device includes a prediction model acquisition unit (100) ) and a signal processing unit 200, wherein the prediction model acquisition unit includes a data conversion module 110 that converts the sensing signal into a digital signal, and a covariance matrix acquisition module that obtains a covariance matrix based on the converted digital data. (120), a distribution area setting unit 130 that calculates the separation distance between data and sets a data distribution area using the obtained covariance matrix, and a prediction model that obtains a prediction model based on the set distribution area. Includes an acquisition unit 140.
The method for processing a sensing signal according to the present invention includes performing data conversion of the sensing signal (S100), obtaining a covariance matrix based on the converted sensing data (S200), and determining the separation distance between data. It includes calculating and setting the distribution area (S300), acquiring a prediction model using linear regression (S400), and correcting the input sensing signal using the obtained prediction model (S500). , the separation distance between the data may be a stochastic separation distance away from the distribution center of the sensing data.

Description

신호처리장치 및 신호처리방법{SIGNAL PROCESSING DEVICE AND SIGNAL PROCESSING METHOD}Signal processing device and signal processing method {SIGNAL PROCESSING DEVICE AND SIGNAL PROCESSING METHOD}

본 발명은 서로 이격되어 설치된 센서로부터 검출된 센싱신호에 기초하여 예측모델을 획득하고, 상기 예측모델을 이용하여 센서의 초기 셋팅값을 재조정하여 센서의 센싱 성능을 향상시키기 위한 신호처리장치와 신호처리방법에 관한 것이다. The present invention is a signal processing device and signal processing for improving the sensing performance of the sensor by obtaining a prediction model based on sensing signals detected from sensors installed separately from each other and readjusting the initial setting value of the sensor using the prediction model. It's about method.

전기전자장치에는 물리적, 화학적 변화를 감지하기 위하기 위하여 센서가 사용되고 있다. 센서는 온도, 압력, 유량, 음파, 진동 등 다양한 변화를 검출하고, 이를 전자 신호로 변환하여 제어소자로 출력한다.Sensors are used in electrical and electronic devices to detect physical and chemical changes. Sensors detect various changes such as temperature, pressure, flow rate, sound waves, and vibration, and convert them into electronic signals and output them to the control element.

제조공정에서 제조되는 센서는 동일한 변화량을 센싱하여야 한다. 그러나 실제 측정되는 검출값은 센서마다 미세한 차이가 있을 수 있다. 이러한 차이는 정밀한 측정값을 요구되는 장치에서 잘못된 제어동작을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 서로 다른 지점에 설치된 하나 이상의 센서들이 연결된 제어장치에서, 이들 센서들로부터 검출된 신호의 차이를 검출하여야 하는 경우, 잘못된 센싱 정보를 제공할 수 있다. 때문에 하나의 제어장치에 연결되는 센서들은 모두 동일한 측정 성능을 갖도록 측정 편차를 교정하는 것이 필요하다.Sensors manufactured in the manufacturing process must sense the same amount of change. However, the actual detection value may differ slightly from sensor to sensor. These differences can cause incorrect control operations in devices that require precise measurement values. For example, in a control device where one or more sensors installed at different points are connected, if the difference between signals detected from these sensors must be detected, incorrect sensing information may be provided. Therefore, it is necessary to correct the measurement deviation so that all sensors connected to one control device have the same measurement performance.

또한 센서의 센싱 신호에는 노이즈가 포함되어 출력될 수 있다. 이러한 노이즈는 대부분 외부환경으로부터 발생되어 유입된다. 고품질의 검출 신호를 얻기 위하여는 효과적으로 노이즈를 제거하여야 한다.Additionally, the sensor's sensing signal may be output with noise included. Most of these noises are generated and introduced from the external environment. In order to obtain a high-quality detection signal, noise must be effectively removed.

등록특허공보 제10-0959155호, 센서 자동 보정방법Registered Patent Publication No. 10-0959155, Automatic sensor correction method 공개특허공보 제10-1995-0008791호, 세탁기의 광센서 오차 보정방법Publication of Patent No. 10-1995-0008791, Method for correcting error in optical sensor of washing machine 등록특허공보 제10-1905829호, 센서노드의 감도 보정장치 및 방법Registered Patent Publication No. 10-1905829, Sensitivity correction device and method for sensor node 공개특허공보 제10-2020-0054370호, 자율 주행 차량의 통합 센서 자동 보정장치 및 방법Publication of Patent No. 10-2020-0054370, integrated sensor automatic correction device and method for autonomous vehicle

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 하나의 컨트롤러에 연결된 센서들이 동일한 센싱 성능을 갖도록 하는 신호처리장치 및 신호처리방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and its purpose is to provide a signal processing device and a signal processing method that allow sensors connected to one controller to have the same sensing performance.

또한 본 발명은 검출된 센싱신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 신호처리장치 및 신호처리방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a signal processing device and a signal processing method for removing noise included in a detected sensing signal.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 장치는 미리 검출된 복수 개의 센싱 신호로부터 예측모델을 획득하고, 상기 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호의 기준 셋팅값을 교정하기 위한 장치로서, 상기 장치는 예측모델 획득부(100)와, 신호 처리부(200)로 이루어지고, 상기 예측모델 획득부는 센싱 신호를 디지털 신호로 변환하는 데이터 변환모듈(110)과, 상기 변환된 디지털 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 공분산행렬 획득모듈(120)과, 상기 획득된 공분산행렬을 이용하여, 데이터 간 이격거리를 계산하고 데이터 분포영역을 설정하는 분포영역 설정부(130)와, 상기 설정된 분포영역을 기초로 예측모델을 획득하는 예측모델 획득부(140)를 포함한다.The device according to the present invention is a device for obtaining a prediction model from a plurality of previously detected sensing signals and correcting the reference setting value of the input sensing signal using the prediction model. The device includes a prediction model acquisition unit (100) ) and a signal processing unit 200, wherein the prediction model acquisition unit includes a data conversion module 110 that converts the sensing signal into a digital signal, and a covariance matrix acquisition module that obtains a covariance matrix based on the converted digital data. (120), a distribution area setting unit 130 that calculates the separation distance between data and sets a data distribution area using the obtained covariance matrix, and a prediction model that obtains a prediction model based on the set distribution area. Includes an acquisition unit 140.

본 발명에 따른 센싱 신호를 처리하기 위한 방법은, 센싱 신호의 데이터 변환을 수행하는 단계(S100)와, 변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 단계(S200)와, 데이터 간 이격거리를 계산하고 분포영역을 설정하는 단계(S300)와, 선형회귀를 이용하여 예측모델을 획득하는 단계(S400)와, 획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호를 교정하는 단계(S500)을 포함하고, 상기 데이터 간 이격거리는 센싱 데이터들의 분포중심으로부터 이격되는 확률적 이격거리일 수 있다.The method for processing a sensing signal according to the present invention includes performing data conversion of the sensing signal (S100), obtaining a covariance matrix based on the converted sensing data (S200), and determining the separation distance between data. It includes calculating and setting the distribution area (S300), acquiring a prediction model using linear regression (S400), and correcting the input sensing signal using the obtained prediction model (S500). , the separation distance between the data may be a stochastic separation distance away from the distribution center of the sensing data.

본 발명에 따르면, 데이터 분포영역으로부터 벗어나는 센싱 데이터는 이상치로 판단하여, 노이즈에 의한 센싱 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.According to the present invention, sensing data that deviates from the data distribution area is judged to be an outlier, thereby increasing the reliability of the sensing data due to noise.

또한 본 발명은 기 검출된 센싱 신호를 이용하여 예측모델을 획득하고, 상기 획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 데이터의 오류를 교정할 수 있다.Additionally, the present invention can obtain a prediction model using a previously detected sensing signal, and correct errors in input sensing data using the obtained prediction model.

도 1은 본 발명에 따른 신호처리장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 예측모델 획득부에서 예측모델을 획득하는 방법을 나타낸 것이다.
1 is a configuration diagram of a signal processing device according to the present invention.
Figure 2 shows a method of obtaining a prediction model from the prediction model acquisition unit according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시 예들에 사용된 장치, 부, 모듈 등의 용어는 하드웨어와 소프트웨어가 조합된 구성일 수 있다. 하드웨어는 CPU 또는 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있으며, 소프트웨어는 하드웨어에서 실행되는 프로그램(program)을 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Terms such as device, unit, and module used in the embodiments may be a combination of hardware and software. Hardware may be a data processing device including a CPU or processor, and software may refer to a program that runs on hardware.

본 발명은 센싱신호에 기초한 예측모델을 이용하여 센서의 초기 셋팅값을 재조정하고 센싱 성능을 향상시키기 위한 신호처리장치 및 신호처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a signal processing device and a signal processing method for readjusting the initial setting value of a sensor and improving sensing performance using a prediction model based on a sensing signal.

도 1은 본 발명에 따른 신호처리장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a signal processing device according to the present invention.

본 발명에 따른 신호처리장치는 예측모델 획득부(100)와, 신호 처리부(200)로 이루어진다. 상기 신호 처리부는 예측모델 획득부에서 획득된 예측모델을 이용하여 센싱신호를 처리한다. The signal processing device according to the present invention consists of a prediction model acquisition unit 100 and a signal processing unit 200. The signal processing unit processes the sensing signal using the prediction model obtained from the prediction model acquisition unit.

상기 예측모델 획득부(100)는 미리 검출된 복수 개의 센싱신호로부터 예측모델을 획득한다. 상기 복수 개의 센싱신호는 온도 센서, 습도 센서, 미세먼지 센서, 진동 센서, 전류 센서 등으로부터 검출된 신호일 수 있다.The prediction model acquisition unit 100 acquires a prediction model from a plurality of previously detected sensing signals. The plurality of sensing signals may be signals detected from a temperature sensor, a humidity sensor, a fine dust sensor, a vibration sensor, a current sensor, etc.

본 발명에 따른 예측모델 획득부(100)는 데이터 변환모듈(110)과, 공분산행렬 획득모듈(120)과, 분포영역 설정모듈(130)과, 예측모델 획득모듈(140)로 이루어질 수 있다.The prediction model acquisition unit 100 according to the present invention may be comprised of a data conversion module 110, a covariance matrix acquisition module 120, a distribution area setting module 130, and a prediction model acquisition module 140.

상기 데이터 변환모듈(110)은 센싱신호에 포함된 정크(junk) 영역을 우선하여 제거한다. 이어서 데이터 변환모듈은 미리 검출된 센싱 신호를 후속 모듈의 데이터 처리를 위한 데이터 변환을 수행한다. 상기 데이터 변환은 디지털 신호변환일 수 있다. 센서로 검출되는 센싱 신호는 아날로그 신호 또는 디지털 신호일 수 있다. 데이터 변환모듈은 센싱 신호를 디지털 데이터로 변환한다. The data conversion module 110 gives priority to removing junk areas included in the sensing signal. Next, the data conversion module performs data conversion on the previously detected sensing signal for data processing in the subsequent module. The data conversion may be digital signal conversion. The sensing signal detected by the sensor may be an analog signal or a digital signal. The data conversion module converts the sensing signal into digital data.

상기 공분산행렬 획득모듈(120)은 변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득한다. 상기 공분산행렬(covariance matrix)은 두 변수의 관계 분산과 변수 사이의 공분산으로 구성될 수 있다. 실시예로서, 공분산행렬은 특정 지점에서 설치된 센서와 서로 다른 복수의 지점에 각각 설치된 센서들로부터 센싱된 신호들로부터 생성될 수 있다. 여기서, 센싱 데이터는 온도, 습도, 농도, 진동 신호, 전류 신호 등일 수 있다.The covariance matrix acquisition module 120 acquires a covariance matrix based on the converted sensing data. The covariance matrix may be composed of the variance of the relationship between two variables and the covariance between the variables. As an example, the covariance matrix may be generated from signals sensed from a sensor installed at a specific point and sensors installed at a plurality of different points. Here, the sensing data may be temperature, humidity, concentration, vibration signal, current signal, etc.

상기 분포영역 설정모듈(130)은 생성된 공분산행렬로부터 데이터 간 이격거리를 계산하고, 분포영역을 설정한다. 상기 분포영역은 가중치에 의해 구획되는 컷오프 영역(cut-off region)일 수 있다.The distribution area setting module 130 calculates the separation distance between data from the generated covariance matrix and sets the distribution area. The distribution area may be a cut-off region divided by a weight.

상기 데이터 이격거리(d)는 공분산 행렬을 이용하여 계산된다. 이어서, 가중치를 사용하여 적어도 하나 이상의 컷오프 영역을 설정한다. 가중치는 센서의 종류, 센싱 데이터에 따라 조절될 수 있다. 상기 가중치는 1~3의 값을 사용할 수 다. 바람직하게는 2.5~3.0으로 설정될 수 있다.The data separation distance (d) is calculated using a covariance matrix. Next, at least one cutoff area is set using the weight. Weights can be adjusted depending on the type of sensor and sensing data. The weight can use values from 1 to 3. Preferably, it can be set to 2.5 to 3.0.

일반적으로 대부분의 데이터는 정규화된 분포를 갖는다. 때문에 센서로부터 검출된 센싱 데이터들은 컷오프 영역 내에 위치할 수 있다. 컷오프 영역(cut-off region)을 벗어나는 센싱 데이터는 이상치(outlier) 즉, 노이즈로 판단할 수 있다.In general, most data has a normal distribution. Therefore, the sensing data detected from the sensor may be located within the cutoff area. Sensing data that falls outside the cut-off region can be judged as an outlier, that is, noise.

상기 예측모델 획득모듈(140)은 선형 회귀를 이용하여 예측모델을 획득한다. The prediction model acquisition module 140 acquires a prediction model using linear regression.

이 단계 이전에 센싱 데이터의 종류에 따른 변수를 설정할 수 있다. 예컨대, 진동센서인 경우, 설정되는 변수는 시간(time), 진폭(magnitude), 주파수(frequency)일 수 있고, 온도센서인 경우, 설정되는 변수는 시간(time), 온도(timperature)일 수 있다.Before this step, variables according to the type of sensing data can be set. For example, in the case of a vibration sensor, the set variables may be time, amplitude, and frequency, and in the case of a temperature sensor, the set variables may be time and temperature. .

예측모델 획득모듈은 예측모델을 모델링한다. 본 발명에 따른 예측모델은 선형 회귀식을 이용하여 획득될 수 있다. 회귀식은 손실값을 최소화하기 위하여 평균제곱오차 방식을 사용할 수 있다. The prediction model acquisition module models the prediction model. The prediction model according to the present invention can be obtained using a linear regression equation. The regression equation can use the mean square error method to minimize the loss value.

상기 예측모델에 의해 획득된 예측값은 하기 〈수식 1〉에 계산된다.The predicted value obtained by the prediction model is calculated in Equation 1 below.

〈수식 1〉〈Formula 1〉

여기서, 은 각 센서n의 값, 은 각 센서n의 평균값, 은 공분산 행렬, 은 외귀 절편, 은 회귀 계수이다. here, is the value of each sensor n, is the average value of each sensor n, is the covariance matrix, Silver external ear section, is the regression coefficient.

이와 같이 획득된 예측모델은 신호처리부(200)로 입력되는 센서의 센싱 신호처리에 적용된다.The prediction model obtained in this way is applied to processing the sensing signal of the sensor input to the signal processing unit 200.

본 발명에 따른 신호처리부(200)는 센서의 센싱 신호를 입력받고, 입력된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환한 후, 획득된 예측모델에 이용하여 센서의 기준 셋팅값을 교정한다.The signal processing unit 200 according to the present invention receives a sensing signal from a sensor, converts the input sensing signal into sensing data, and then uses the obtained prediction model to correct the standard setting value of the sensor.

이하, 본 발명에 따른 예측모델 획득부에서 예측모델을 획득하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of acquiring a prediction model from the prediction model acquisition unit according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 예측모델 획득부에서 예측모델을 획득하는 방법을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a method of obtaining a prediction model from the prediction model acquisition unit according to the present invention.

본 발명에 따른 예측모델을 획득하는 방법은, 센싱 신호의 데이터 변환을 수행하는 단계(S100)와, 변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 단계(S200)와, 데이터 간 이격거리를 계산하고 분포영역을 설정하는 단계(S300)와, 선형회귀를 이용하여 예측모델을 획득하는 단계(S400)와, 획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호를 교정하는 단계(S500)을 포함한다.The method of obtaining a prediction model according to the present invention includes performing data conversion of a sensing signal (S100), obtaining a covariance matrix based on the converted sensing data (S200), and calculating the separation distance between data. It includes a step of setting a distribution area (S300), a step of acquiring a prediction model using linear regression (S400), and a step of correcting the input sensing signal using the obtained prediction model (S500).

우선 설명에 앞서, 상기 센서는 제1 내지 제n 센서로 이루어질 수 있다. 상기 제1 내지 제n 센서들은 컨트롤러에 연결되며, 이들 센서들은 각각 서로 이격되어 설치될 수 있다. 상기 센서로부터 동시에 또는 다른 시점에 검출된 센싱 신호는 모두 컨트롤러로 전송될 수 있다. 상기 컨트롤러로 전송된 센싱 데이터는 신호처리장치로 전송된다.Before explaining, the sensor may be comprised of first to nth sensors. The first to nth sensors are connected to a controller, and these sensors may be installed spaced apart from each other. All sensing signals detected from the sensor at the same time or at different times may be transmitted to the controller. Sensing data transmitted to the controller is transmitted to a signal processing device.

1. 센싱 신호의 데이터 변환을 수행하는 단계(S100);1. Performing data conversion of the sensing signal (S100);

이 단계는 데이터 변환모듈에서 수행된다. 데이터 변환모듈에는 하나 이상의 센싱 신호가 입력되며, 입력된 센싱 신호는 디지털 데이터로 변환된다. 상기 디지털 데이터 변환 이전 또는 이후에 센싱 신호(또는 센싱 데이터)에 포함된 정크영역(junk region)이 제거될 수 있다. 상기 정크영역은 데이터 처리에 불필요한 신호 또는 데이터 영역을 말한다.This step is performed in the data conversion module. One or more sensing signals are input to the data conversion module, and the input sensing signals are converted into digital data. A junk region included in the sensing signal (or sensing data) may be removed before or after the digital data conversion. The junk area refers to a signal or data area that is unnecessary for data processing.

2. 변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 단계(S200);2. Obtaining a covariance matrix based on the converted sensing data (S200);

이 단계는 공분산행렬 획득모듈에서 수행된다. 공분산행렬 획득모듈은 서로 이격되어 설치된 센서들로부터 검출된 센싱 데이터를 기초로 공분산 행렬을 획득한다. 공분산행렬은 다변량 데이터를 분석을 위한 기법으로서, 다변량을 갖는 변수의 분산과 변수 사이의 공분산을 구성요소로 갖는다. 예컨대, 공분산 행렬은 센싱 데이터들의 평균값으로부터 이격되는 센싱 데이터 각각에 대한 차이값을 제곱한 값을 기초로 계산될 수 있다. 상기 획득된 공분산 행렬은 후술하는 데이터 간 이격거리 계산에 사용된다.This step is performed in the covariance matrix acquisition module. The covariance matrix acquisition module acquires a covariance matrix based on sensing data detected from sensors installed separately from each other. The covariance matrix is a technique for analyzing multivariate data, and its components include the variance of multivariate variables and the covariance between variables. For example, the covariance matrix may be calculated based on the square of the difference value for each sensed data spaced apart from the average value of the sensed data. The obtained covariance matrix is used to calculate the separation distance between data, which will be described later.

3. 데이터 간 이격거리를 계산하고 분포영역을 설정하는 단계(S300);3. Calculating the separation distance between data and setting the distribution area (S300);

이 단계는 분포영역 설정모듈에서 수행된다. 상기 분포영역 설정모듈은 데이터 간 이격거리를 계산한다. 상기 단계 S200에서 획득된 공분산 행렬은 데이터 간 이격거리를 계산하기 위한 기초 데이터로 사용된다. 여기서, 데이터 간 이격거리는 센싱 데이터들의 분포 중심으로부터 이격되는 확률적 이격거리를 말한다. 실시예로서, 상기 센싱 데이터들은 확률좌표 상에서 타원형상의 내부에 표시될 수 있다. 상기 대부분의 센싱 테이터들은 타원 형상의 장축과 단축을 있는 가상의 타원의 내부에 포함되고 되고, 상기 가상의 타원은 미리 설정된 가중치에 따라 센싱 데이터들의 분포영역이 설정될 수 있다. 실시예로서, 상기 분포영역을 벗어나는 센싱 데이터들은 이상치로 판단한다.This step is performed in the distribution area setting module. The distribution area setting module calculates the separation distance between data. The covariance matrix obtained in step S200 is used as basic data for calculating the separation distance between data. Here, the separation distance between data refers to the probabilistic separation distance from the center of the distribution of the sensed data. As an example, the sensing data may be displayed inside an oval shape on probability coordinates. Most of the sensing data is contained within a virtual ellipse having an elliptical long axis and a short axis, and the distribution area of the sensing data can be set in the virtual ellipse according to a preset weight. As an example, sensing data that falls outside the distribution area is determined to be an outlier.

4. 선형회귀를 이용하여 예측모델을 획득하는 단계(S400);4. Obtaining a prediction model using linear regression (S400);

이 단계는 예측모델 획득모듈에서 수행된다. 이 단계는 설정된 분포영역에 기반으로 선형회귀식을 생성하고, 상기 선형회귀식에 기초하여 예측모델을 획득할 수 있다. 상기 선형회귀함수는 손실값을 최소화하기 위하여 평균제곱오차 방식을 사용하여 생성될 수 있다. This step is performed in the prediction model acquisition module. In this step, a linear regression equation can be created based on the set distribution area, and a prediction model can be obtained based on the linear regression equation. The linear regression function can be generated using the mean square error method to minimize the loss value.

5. 획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호를 교정하는 단계(S500);5. Calibrating the input sensing signal using the obtained prediction model (S500);

이 단계는 신호처리부(200)에서 수행된다. 설치된 센서로부터 검출된 센싱 신호는 우선하여 예측모델로 입력된다. 상기 예측모델은 상기 센싱 데이터가 이상치인지 여부를 판단하고, 이상치가 아닌 경우, 센싱 데이터가 미리 설정된 분포영역의 위치에 따라 센싱 데이터의 센싱값을 교정한다. 상기 센싱값의 교정은 센싱 데이터의 오차값이 최소화하는 방식으로 수행될 수 있다. This step is performed in the signal processing unit 200. Sensing signals detected from installed sensors are first input into the prediction model. The prediction model determines whether the sensing data is an outlier, and if not, corrects the sensing value of the sensing data according to the location of the distribution area in which the sensing data is preset. Correction of the sensing value may be performed in a manner that minimizes the error value of the sensing data.

이상에서 설명한 실시예들에 따른 센싱 데이터의 처리방법에 의한 동작은 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 기록장치를 포함할 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 예시적으로 ROM, RAM, 광 데이터 저장장치등이 있을 수 있다. Operations by the sensing data processing method according to the embodiments described above may be implemented as a computer program and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include a recording device that stores data that can be read by a computer, and examples of the computer-readable recording medium may include ROM, RAM, and an optical data storage device. there is.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Above, the present invention has been described in detail through specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 예측모델 획득부
110 : 데이터 변환모듈
120 : 공분산행렬 획득모듈
130 : 분포영역 설정모듈
140 : 예측모델 획득모듈
200 : 신호 처리부
100: Prediction model acquisition unit
110: Data conversion module
120: Covariance matrix acquisition module
130: Distribution area setting module
140: Prediction model acquisition module
200: signal processing unit

Claims (3)

미리 검출된 복수 개의 센싱 신호로부터 예측모델을 획득하고, 상기 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호의 기준 셋팅값을 교정하기 위한 장치로서,
상기 장치는,
예측모델 획득부(100)와, 신호 처리부(200)로 이루어지고,
상기 예측모델 획득부는 센싱 신호를 디지털 신호로 변환하는 데이터 변환모듈(110)과, 상기 변환된 디지털 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 공분산행렬 획득모듈(120)과, 상기 획득된 공분산행렬을 이용하여, 데이터 간 이격거리를 계산하고 데이터 분포영역을 설정하는 분포영역 설정부(130)와, 상기 설정된 분포영역을 기초로 예측모델을 획득하는 예측모델 획득부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
A device for obtaining a prediction model from a plurality of previously detected sensing signals and correcting the standard setting value of the input sensing signal using the prediction model,
The device is,
It consists of a prediction model acquisition unit 100 and a signal processing unit 200,
The prediction model acquisition unit uses a data conversion module 110 to convert a sensing signal into a digital signal, a covariance matrix acquisition module 120 to obtain a covariance matrix based on the converted digital data, and the obtained covariance matrix. Thus, it is characterized in that it includes a distribution area setting unit 130 that calculates the separation distance between data and sets the data distribution area, and a prediction model acquisition unit 140 that obtains a prediction model based on the set distribution area. Device.
센서로부터 검출된 신호를 처리하기 위한 방법으로서,
상기 방법은,
센싱 신호의 데이터 변환을 수행하는 단계(S100)와,
변환된 센싱 데이터를 기초로 공분산행렬을 획득하는 단계(S200)와,
데이터 간 이격거리를 계산하고 분포영역을 설정하는 단계(S300)와,
선형회귀를 이용하여 예측모델을 획득하는 단계(S400)와,
획득된 예측모델을 이용하여 입력되는 센싱 신호를 교정하는 단계(S500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
As a method for processing a signal detected from a sensor,
The method is:
A step of performing data conversion of the sensing signal (S100),
Obtaining a covariance matrix based on the converted sensing data (S200),
Calculating the separation distance between data and setting the distribution area (S300),
Obtaining a prediction model using linear regression (S400),
A method comprising the step of correcting the input sensing signal using the obtained prediction model (S500).
청구항 2에 있어서,
상기 데이터 간 이격거리는 센싱 데이터들의 분포중심으로부터 이격되는 확률적 이격거리인 것을 특징으로 하는 방법.
In claim 2,
A method characterized in that the separation distance between the data is a probabilistic separation distance away from the distribution center of the sensing data.
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