Development of CW Doppler Sensor Signal Processing Board for Motion Detection

움직임 감지를 위한 CW도플러 센서 신호처리 보드 개발

In this paper, we propose a device for detect front object using low-price the CW Doppler sensor to prevent safety accident such as a bicycle, an electric wheelchair users. For this propose, we develop a signal process board and the object motion detect algorithm using to analyzing output signal of the CW Doppler sensor. Output signal from CW Doppler sensor is analog I and analog Q. The CW Doppler sensor shows phase I and phase Q of object differently when the object approach, stop, drop by sensor. We develop an algorithm that can detect object by discrimination information of phase using the CW Doppler sensor. The verification use firmware of applied hardware and algorithm. Then, the motion information can be confirming output depending on motion object by experiment normally. As a result, we check that the sensing information output by following motion of object and confirm an algorithm and motion of signal processing board.

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.