赤外線や超音波の技術は、人間を感知するアプリケーションでよく使用されますが、感知精度が低いことや環境干渉の影響を受けやすいことなど、固有の欠点があります。ミリ波(mmWave)レーダーはより正確なソリューションです。ここでは、mmWaveレーダーの特徴と、それに関連するチップおよびモジュール ソリューションについて紹介します。
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mmWaveレーダーはアプリケーションの精度を向上させることができます
センサーは通常、温度、湿度、動きの状態など、環境のさまざまな状態を感知するために使用されます。BluetoothやWi-Fiなどの無線技術と組み合わせてデータを送信するセンサーは、家庭や企業に広く普及しており、エレクトロニクス業界、特にモノのインターネット (IoT) において有望な市場を生み出しています。
センサーの開発により、周囲の監視を改善するための多くの新しい技術が導入されており、mmWaveレーダーもその1つです。この新しいセンシング ソリューションにより、人間、動物、または一般的に移動する物体を検出、位置特定、追跡するアプリケーションに革命がもたらされます。mmWaveレーダーは、周囲の状況を考慮することなく、近くの物体の位置を高感度かつ高精度で迅速に検出することを可能にします。
mmWaveレーダーには、数センチメートルから数百メートルの距離内で動作し、直接視線がなくても (たとえば、乾式壁や合板を通して) 動作できるなど、独自の機能がいくつかあります。また、日光、煙、霧、もやなどの環境条件 (暗闇など) にも非常に適応できます。
人間の存在検出は、mmWaveレーダーのターゲット市場の1つになります。現在の赤外線センサーや超音波センサーと比較して、mmWaveレーダーには多くの利点があります。たとえば、mmWaveレーダーは周囲温度や周囲の環境の影響を受けにくくなります。例: 従来の受動赤外線 (PIR) 検出のスマート ライトでは、実際には動いていない人を検知できず、これらの一見スマートなセンサーの実際の効果は満足できるものではありません。ただし、mmWaveレーダー技術に基づくセンサーは、スマート ビルディング/ホームの照明や空調の制御に高い精度を提供します。ビデオと組み合わせることで、IPカメラ分野での検出エラーを大幅に削減できます。
さらに、mmWaveレーダー システムは、トイレやロッカーなど、ビデオ録画が許可されていない場所のセキュリティを保証することができます。mmWaveレーダーは、人の存在を検知してその移動方向を示すことで、自動ドアにさまざまなインテリジェント機能を追加できます。これにより、ドアは必要なときのみ開き、部屋に人がいるときのみエアコンが作動します。レーダーを搭載することで、同時にエネルギー消費も節約できます。
産業分野はミリ波レーダー技術のもう一つの重要な用途であり、これを使用することで人体を感知し、ロボットや建設機械などの重機の近くにいる作業者の安全性を向上させることができます。
応用範囲は無限大です。スマート シティは、mmWaveレーダーの恩恵を受けられるもう1つの分野です。車両や歩行者の交通状況の監視とそれに応じた信号機の順序の調整は、ほんの一例です。
チップからモジュールまでの製品開発を加速
インフィニオンは、ミリ波レーダー関連アプリケーション製品の開発を加速するために、XENSIVを導入しました。™ サブミリメートルの動きを高速かつ高精度で追跡できる60 GHzレーダー チップ。Infineonのレーダー センサー ソリューションは高度に統合されており、小型で低消費電力という利点があり、多くのアプリケーションに革新的で直感的なセンシング機能をもたらします。レーダーは、民生用電子機器、ヘルスケア、監視、運転支援、産業用アプリケーションでの短距離測位、バイタルサインの追跡に適した強力なセンサーであることが証明されています。
インフィニオンのXENSIV™ レーダーベースの高精度存在検出ソリューションにより、スマート デバイスは室内に人がいるかどうかを検出し、その人と視覚的にやり取りすることができます。最大2.5 cmの高解像度検出機能を備え、水平および垂直の速度、範囲、角度を測定して、正確な位置マッピングと3Dトラッキングを実現します。
このシステムソリューションの潜在的な用途は多岐にわたり、車内の検知、スマート照明(屋内用/PIRの代替)、読書灯、ディスプレイ用壁面または鏡、ラップトップ、下水道、会議室の使用状況、トイレ/浴室の使用状況、テレビ、セキュリティ/監視、自動便座カバー、駐車スペース検出など、多数あります。
この有望な市場を活用するため、Arrow Electronicsと、ARおよびIoT分野で活動する台湾の企業Jorjin Technologiesは、mmWaveレーダー技術の分野で協力することに合意しました。Jorjin Technologiesはワイヤレス モジュールの開発で10年の経験があり、既存のセンサー ポートフォリオをmmWaveレーダー テクノロジーで補完することに関心を持っています。
2020年半ばまでに、Jorjin Technologiesは、InfineonのXENSIVをベースにした統合mmWaveレーダーセンサーモジュールMM5D91-00を発売する予定です。™ 60GHzレーダーチップ。このモジュールには、ARM Cortex-M4Fベースのプロセッサ システム、1Tx/3Rxアンテナ、オンボード レギュレータも組み込まれており、小型サイズ (20 x 15 x 2.3mm)、高解像度、低消費電力という3つの利点を兼ね備えています。これは、スマートホーム、セキュリティ、ジェスチャーセンシングなどの新しい分野へのmmWaveレーダー技術の普及に大きく貢献することになります。
アロー エレクトロニクスは、インフィニオンのレーダー ソリューションの普及促進に役立てるため、長年にわたりインフィニオンが開催するさまざまな活動やセミナーに参加し、スマート トイレ シート、インテリジェント アクセス コントロール、スマート パーキング スペース検出、無人航空機 (UAV)、レーダー アンテナ、スマート ランプ ポスト、Entro、Sensortech、KingCity、Lexiwaveなどのアプリケーションの開発において多くのIDH (Independent Design House) 企業と協力し、大きな成果を上げてきました。