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이중 레벨 펄스 위치 변조(Bi-level Pulse Position Modulation, BPPM) 기반 하이브리드 신호를 단일 카메라를 통해 수신하는 신호 수신 장치의 프로세서에 의해 수행되는 BPPM 기반 하이브리드 파형 신호 수신 방법으로서,파일럿 신호를 수신하는 단계;상기 파일럿 신호에 기초하여 광원의 밝기(intensity)를 판단하는 단계;상기 광원의 밝기에 기초하여 상기 광원으로부터 수신되는 하이브리드 신호의 하이(high) 레벨 및 로우(low) 레벨을 구분할 수 있는 제 1 임계값 및 상기 제 1 임계값보다 낮은 제 2 임계값을 결정하는 단계; 및상기 제 1 임계값 및 상기 제 2 임계값에 기초하여 BPPM(Bi-level Pulse Position Modulation) 복조 방식에 따라 상기 하이브리드 신호의 제 1 신호 및 제 2 신호를 각각 복조하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 1 항에 있어서,상기 파일럿 신호를 수신하는 단계는,상기 단일 카메라가 상기 광원을 촬영하여 생성된 이미지 프레임에서 신호 패턴을 검출하는 단계; 및상기 신호 패턴과 기 설정된 파일럿 신호 패턴을 비교하여 매칭되는 경우 파일럿 신호로 판단하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 1 항에 있어서,상기 신호 수신 장치는 차량에 구비되어, 상기 신호 수신 장치의 단일 카메라의 FOV(Field of View) 내의 위치하는 타차량의 적어도 하나 이상의 광원으로부터 상기 하이브리드 신호를 수신하도록 구성되며,상기 제 1 신호는, 제 1 사이즈 미만의 크기를 가지는 정보를 포함하는 제 1 데이터에 대한 신호이며, 상기 타차량의 식별번호 또는 상기 타차량의 위치 정보 중 어느 하나이고,상기 제 2 신호는, 상기 제 1 사이즈보다 큰 제 2 사이즈의 크기를 가지는 정보를 포함하는 제 2 데이터에 대한 신호이며, 상기 타차량의 운행과 관련된 정보 및 상기 타차량의 안전과 관련된 정보 중 어느 하나인,신호 수신 방법
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제 1 항에 있어서,상기 단일 카메라는, 롤링 셔터 방식의 고속 프레임 카메라이며, 상기 제 1 신호의 달성 가능한 최대 데이터 속도는 상기 단일 카메라의 프레임 속도의 절반으로 설정되는,신호 수신 방법
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제 4 항에 있어서상기 파일럿 신호에 기초하여 상기 광원의 밝기(intensity)를 판단하는 단계 이후,상기 단일 카메라의 이미지 센서의 각 로우(row) 또는 칼럼(column)을 순차적으로 노출시킴으로써, 상기 단일 카메라의 이미지 센서의 한 로우 또는 칼럼에서 상기 광원의 점멸에 따라 상기 광원의 밝기에 대응하는 신호 값을 획득하는 단계; 및상기 신호 값에 대응하는 진폭에 기반하여 펄스 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는,신호 수신 방법
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제 1 항에 있어서,상기 파일럿 신호는 적어도 하나의 하이 레벨 온(high-level on) 신호와 적어도 하나의 로우 레벨 온(low-level on) 신호를 포함하고,상기 제 1 임계값 및 상기 제 1 임계값보다 낮은 제 2 임계값을 결정하는 단계는,상기 파일럿 신호의 하이 레벨 온 신호의 전압 레벨 미만이고 상기 로우 레벨 온 신호의 전압 레벨을 초과하도록 상기 제 1 임계값을 결정하는 단계; 및상기 파일럿 신호의 로우 레벨 온 신호의 전압 레벨 미만이고 오프 신호의 전압 레벨을 초과하도록 상기 제 2 임계값을 결정하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 6 항에 있어서,상기 하이브리드 신호의 제 1 신호 및 제 2 신호를 각각 복조하는 단계는,상기 제 1 신호에 따라 생성된 진폭 엔벨로프(envelope)를 검출하는 단계; 및상기 진폭 엔벨로프가 상기 제 1 임계값 이상인 구간을 상기 제 1 신호의 하이(1) 비트로 복조하고, 상기 진폭 엔벨로프가 상기 제 1 임계값 미만이고 상기 제 2 임계값 이상인 구간을 상기 제 1 신호의 로우(0) 비트로 복조하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 7 항에 있어서,상기 진폭 엔벨로프를 검출하는 단계는,상기 제 1 신호의 주파수 및 상기 제 2 신호의 주파수에 기초하여 미리 설정된 밴드 패스 필터와 상기 하이브리드 신호를 컨벌루션 연산하여 필터링을 수행하는 단계; 및상기 필터링된 신호와 미리 설정된 로우 패스 필터를 컨벌루션 연산하여 상기 제 1 신호에 대한 진폭 엔벨로프를 검출하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 6 항에 있어서,상기 하이브리드 신호의 제 1 신호 및 제 2 신호를 각각 복조하는 단계는,상기 하이브리드 신호의 상기 제 2 임계값 이상의 펄스 신호를 검출하는 단계; 및상기 제 2 임계값 이상의 펄스 신호의 비트 주기 내의 위치에 기반하여 각각의 비트를 상기 제 2 신호의 하이(1) 비트 또는 로우(0) 비트로 복조하는 단계를 포함하는,신호 수신 방법
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제 1 항에 있어서,상기 단일 카메라의 이미지 센서에서 획득한 이미지 프레임으로부터 CNN(Convolution Neural Network)에 기반한 머신 러닝 학습 모델을 이용하여 광원이 촬영된 영역을 검출하는 단계를 더 포함하고,상기 CNN에 기반한 머신 러닝 학습 모델은 입력된 영상으로부터 광원이 촬영된 영역을 인식하도록 훈련된 학습 모델인,신호 수신 방법
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이중 레벨 펄스 위치 변조(Bi-level Pulse Position Modulation, BPPM) 기반 하이브리드 신호를 단일 카메라를 통해 수신하는 BPPM 기반 하이브리드 파형 신호 수신 장치로서,광원으로부터의 광 신호를 수신하여 영상을 생성하는 단일 카메라;적어도 하나의 프로세서; 및상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고,상기 메모리는 상기 프로세서를 통해 실행될 때 상기 프로세서가,파일럿 신호를 수신하고, 상기 파일럿 신호에 기초하여 상기 광원의 밝기(intensity)를 판단하며, 상기 광원의 밝기에 기초하여 상기 광원으로부터 수신되는 하이브리드 신호의 하이(high) 레벨 및 로우(low) 레벨을 구분할 수 있는 제 1 임계값 및 상기 제 1 임계값보다 낮은 제 2 임계값을 결정하고, 상기 제 1 임계값 및 상기 제 2 임계값에 기초하여 BPPM(Bi-level Pulse Position Modulation) 복조 방식에 따라 상기 하이브리드 신호의 제 1 신호 및 제 2 신호를 각각 복조하도록 야기하는 코드를 저장하는,신호 수신 장치
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제 11 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 단일 카메라로 하여금 상기 광원을 촬영하도록 제어하여 생성된 이미지 프레임에서 신호 패턴을 검출하고, 상기 신호 패턴과 기 설정된 파일럿 신호 패턴을 비교해 매칭되는 경우 파일럿 신호로 판단하여, 상기 파일럿 신호를 수신하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 11 항에 있어서,상기 신호 수신 장치는 차량에 구비되어, 상기 신호 수신 장치의 단일 카메라의 FOV(Field of View) 내의 위치하는 타차량의 적어도 하나 이상의 광원으로부터 상기 하이브리드 신호를 수신하도록 구성되며,상기 제 1 신호는, 제 1 사이즈 미만의 크기를 가지는 정보를 포함하는 제 1 데이터에 대한 신호이며, 상기 타차량의 식별번호 또는 상기 타차량의 위치 정보 중 어느 하나이고,상기 제 2 신호는, 상기 제 1 사이즈보다 큰 제 2 사이즈의 크기를 가지는 정보를 포함하는 제 2 데이터에 대한 신호이며, 상기 타차량의 운행과 관련된 정보 및 상기 타차량의 안전과 관련된 정보 중 어느 하나인,신호 수신 장치
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제 11 항에 있어서,상기 단일 카메라는, 롤링 셔터 방식의 고속 프레임 카메라이며, 상기 제 1 신호의 달성 가능한 최대 데이터 속도는 상기 단일 카메라의 프레임 속도의 절반으로 설정되는,신호 수신 장치
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제 14 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 파일럿 신호에 기초하여 상기 광원의 밝기(intensity)를 판단한 이후, 상기 단일 카메라의 이미지 센서의 각 로우(row) 또는 칼럼(column)을 순차적으로 노출시킴으로써, 상기 단일 카메라의 이미지 센서의 한 로우 또는 칼럼에서 상기 광원의 점멸에 따라 상기 광원의 밝기에 대응하는 신호 값을 획득하고, 상기 신호 값에 대응하는 진폭에 기반하여 펄스 신호를 생성하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 11 항에 있어서, 상기 파일럿 신호는 적어도 하나의 하이 레벨 온(high-level on) 신호와 적어도 하나의 로우 레벨 온(low-level on) 신호를 포함하고,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 파일럿 신호의 하이 레벨 온 신호의 전압 레벨 미만이고 상기 로우 레벨 온 신호의 전압 레벨을 초과하는 값을 상기 제 1 임계값으로 결정하고, 상기 파일럿 신호의 로우 레벨 온 신호의 전압 레벨 미만이고 오프 신호의 전압 레벨을 초과하는 값을 상기 제 2 임계값으로 결정하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 16 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 제 1 신호에 따라 생성된 진폭 엔벨로프(envelope)를 검출하고, 상기 진폭 엔벨로프가 상기 제 1 임계값 이상인 구간을 상기 제 1 신호의 하이(1) 비트로 복조하고, 상기 진폭 엔벨로프가 상기 제 1 임계값 미만이고 상기 제 2 임계값 이상인 구간을 상기 제 1 신호의 로우(0) 비트로 복조하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 17 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 제 1 신호의 주파수 및 상기 제 2 신호의 주파수에 기초하여 미리 설정된 밴드 패스 필터와 상기 하이브리드 신호를 컨벌루션 연산하여 필터링을 수행하고, 상기 필터링된 신호와 미리 설정된 로우 패스 필터를 컨벌루션 연산하여 상기 제 1 신호에 대한 진폭 엔벨로프를 검출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 16 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 하이브리드 신호의 상기 제 2 임계값 이상의 펄스 신호를 검출하고, 상기 제 2 임계값 이상의 펄스 신호의 비트 주기 내의 위치에 기반하여 각각의 비트를 상기 제 2 신호의 하이(1) 비트 또는 로우(0) 비트로 복조하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,신호 수신 장치
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제 11 항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,상기 단일 카메라의 이미지 센서에서 획득한 이미지 프레임으로부터 CNN(Convolution Neural Network)에 기반한 머신 러닝 학습 모델을 이용하여 광원이 촬영된 영역을 검출하도록 야기하는 코드를 더 저장하고,상기 CNN에 기반한 머신 러닝 학습 모델은 입력된 영상으로부터 광원이 촬영된 영역을 인식하도록 훈련된 학습 모델인,신호 수신 장치
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