• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.866-869
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• 2015

본 논문은 자전거, 전동휠체어 등의 안전사고를 예방하기 위해 저가형 CW도플러 센서를 사용한 전방물체감지장치를 제안한다. 이를 위해 CW도플러 센서의 출력 신호를 분석하여 물체의 움직임을 감지하는 알고리즘 및 신호처리보드를 개발한다. 센서에서 출력되는 신호는 아날로그이며 I와 Q 나뉜다. 물체가 센서을 기준으로 접근, 정지, 이탈 할 경우 각각 I와 Q의 위상이 다르게 나타나는 특징을 이용하여 위상에 대한 정보를 판별, 물체의 움직임을 감지할 수 있는 알고리즘을 개발한다. 검증을 위해 MCU 하드웨어 및 알고리즘을 적용한 펌웨어 개발 후 실험을 통해 물체의 움직임에 따라 움직임 정보가 정상적으로 출력되는 것을 확인한다. 실험 결과, 물체의 움직임에 따라 감지정보가 출력되는 것을 확인하였으며, 알고리즘 및 신호처리보드의 동작을 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권5호
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• pp.218-232
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• 2022

차량의 물체 인식에 사용되던 센서인 레이더 센서를 위치 추정에 사용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 특히 레이더 센서에서 출력되는 도플러 속도를 이용하여 동적 물체와 정적 물체를 분류하고, 정적 물체만을 이용하여 에고 모션을 계산하는 방법이 연구되었다. 기존의 동적 물체 분류에서는 RANSAC을 사용한 방법이 제시되었는데, 단 한 번의 알고리즘 실패가 큰 영향을 미치는 위치 추정의 특성상 더 높은 성능을 가진 분류 방법이 필요하다. 본 논문에서는 동적 물체의 추적 및 필터링을 통해 기존 방법보다 분류 성능을 높이는 방법에 대해 제안한다. 추가적으로 GMPHD 필터를 사용하여 추적 성능을 최대로 향상시킨다. 제안된 방법은 기존의 방법과 비교하여 분류 정확도에서 더 높은 성능을 보였으며, 특히 알고리즘의 실패를 방지할 수 있다는 것을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.777-782
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• 2020

본 논문에서는 도플러 레이다와 음성 센서를 이용한 CNN 기반 HMI 시스템을 제안하고, 가속을 위한 하드웨어 설계 및 구현 결과를 제시한다. 단일 센서 모니터링의 한계를 극복하기 위해 제안된 HMI 시스템은 두 센서의 데이터를 융합 처리하여 분류 성능을 개선했다. 제안된 시스템은 다양한 노이즈 환경에서 단일 레이다 및 음성 센서 기반 분류기에 비해 3.5% 및 12% 향상된 성능을 나타냈다. 또한, CNN의 복잡한 연산부를 가속하기 위해 설계된 하드웨어를 FPGA 디바이스 상에서 구현 및 검증하였다. 성능 평가 결과, 제안된 HMI 가속 플랫폼은 단일 소프트웨어 기반 구조에 비해 연산 시간을 95% 단축 가능한 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.160-167
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• 2015

We present an experimental implementation of the inexpensive microwave security sensor that can detect both static and slowly moving objects in cluttered environment. The prototype consists of a frequency-modulated continuous wave radar sensor, control board or computer and software. The prototype was tested in a cluttered indoor environment. In case of intrusion or change of environment the sensor will give an alarm, determine the location of new object, change in its location and can detect a slowly moving target. To make a low-cost unit we use commercially available automotive radar and own signal processing techniques for object detection and tracking. The intruder detection is based on a comparison between current 'image' in memory and 'no-intrusion' reference image. The main challenge is to develop a reliable technique for detection of a relatively low-magnitude object signals hidden in multipath clutter echo signals. Various experimental measurements and computations have shown the feasibility and performance of the system.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.34-37
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• 2017

본 논문은 I/Q 채널을 다 이용하여 표적의 후퇴와 접근을 감지하는 연속파 레이다의 신호처리에 대하여 분석한다. 표적이 레이다로부터 접근 혹은 후퇴할 때 Quadrature 신호의 위상이 달라지는 것을 이용하여 물체의 후퇴와 접근을 감지하며, 상용 MMIC칩과 MCU를 이용하여 모듈을 구현하고, MMIC로부터 나온 수신데이터를 분석하여 검증하였다. 또한 사람을 대상으로 접근, 후퇴하는 동작에 대한 신호처리를 MCU를 사용하여 확인하였다. 사용한 주파수는 24.125GHz이며, 송신기 출력전력은 7.2 dBm이다. 실제 구현한 레이다로 최대 검출가능거리는 약 12m를 달성하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.16-24
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• 2011

Automotive Radar Systems are currently under development for various applications to increase accuracy and reliability. The target tracking is most important in single or multiple target environments for accuracy. The tracking algorithm provides smoothed and predicted data for target position and velocity(Doppler). To this end, the fixed gain filter(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter) and dynamic filter(Kalman filter, Singer-Kalman filter, etc) are commonly used. Gating is used to decide whether an observation is assigned to an existing track or new track. Gating algorithms are normally based on computing a statistical error distance between an observation and prediction. The data association takes the observation-to-track pairings that satisfied gating and determines which observation-to-track assignment will actually be made. For data association, NNPDA(Nearest Neighbor Probabilistic Data Association) algorithm is proposed. In this paper, we designed a target tracking system developed for an Automotive Radar System. We show the experimental results of the 77GHz FMCW radar sensor on the roads. Four tracking algorithms(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter, 2nd order Kalman filter, Singer-Kalman filter) have been compared and analyzed to evaluate the performance in test scenario.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1372-1382
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• 2020

This paper proposes a core technology for a micro river monitoring terminal device suitable for flood monitoring in small rivers and valleys. Our proposed device is basically equipped with a 77GHz radar, gyro and accelerometer sensors. To measure the flow velocity and water level, we proposed a signal processing technique that extracts pure water energy components from the observed Doppler velocity and reflection intensity from the radar. And to determine the stability of the river structure equipped with our device, we constantly monitor the displacement of the measured values of the gyro and accelerometer sensors. Experimental result verified that our method detects pure water energy in various river environments and distinguishes between flow velocity and water level well. And we verified that vibration and position change of structures can be determined through a gyro sensor. In future research, we will work to build a secure digital twin river network by lowering the cost of supplying RF-WAV devices. Also we expect our device to contribute to securing a preventive golden time in rivers.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권12호
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• pp.54-61
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• 2011

본 논문에서는 탐지영역에 존재하는 이동 표적의 탐지 정보를 제공하는 PDR(Pulsed Doppler Radar) 기반 USN 센서망에 적용 가능한 감시경보 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 센서에서 실측된 신호를 분석하여 얻어진 탐지영역과 작전 지역의 지형적 특성이 고려된 최적의 센서 배치를 사용한다. 본 논문에서 제안된 세 가지 배치형태는 격자형, 선형, 갈지자형 센서 배치이다. 또한, 제안된 배치를 기반으로 감시경보 시스템을 구현하여, 이동 표적과 지휘소와의 거리변화에 따른 경보등급을 인식-주의-경고-위험 순으로 조절하여 전탐사에게 시청각적 정보로 감시 수준을 알릴 수 있는 시스템을 개발하였다. 실제 외부실험을 통해 제안된 센서 배치를 사용한 감시경보 시스템의 성능을 검증하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.28-34
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• 2018

본 논문은 적외선 온도센서를 이용한 재실인원 측정을 통한 출입자 관리 시스템, 방 내부의 움직임 파악하기 위한 PIR센서 모듈, 그리고 취침 상태를 판별하기 위한 스마트 호흡감지 모듈로 구성된다. 센싱부와 알고리즘 구동 부를 일체화 한 임베디드 형태의 센서 모듈과 통신 시스템으로 구성하였다. 고령화 사회가 가속화, 고급화됨에 따라 실버케어에 대한 사회적 비용이 증가하고 프라이버시를 보호하기 위해선 효율적인 실버케어기기 개발을 통하여 비용 감소가 필요하다. 제안된 비 영상 인체감지 IOT 센서 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구현하였고 기존의 영상에 의한 감시 방법과 비교하여 우수한 성능을 확인하였다.