【導讀】基于雷達的傳感器集成電路 (IC) 得益于其遠距離探測能力、高運動(dòng)靈敏度和隱私保護的特性，成為一種常用的傳感技術(shù)。憑借其高精度，雷達傳感器廣泛的應用在在汽車(chē)和工業(yè)市場(chǎng)中，例如盲點(diǎn)檢測、碰撞檢測、人員存在和運動(dòng)檢測等應用。
近年來(lái)，60GHz 和 77GHz 雷達傳感器取代了 24GHz 雷達傳感器，具有更高的分辨率、更高的精度和更小的外形尺寸。60GHz 和 77GHz 雷達頻段還支持了多種新的應用，例如車(chē)輛中的兒童存在檢測和醫院中的老年人跌倒檢測。
盡管具有雷達傳感的獨特優(yōu)勢，但高性能 60GHz 和 77GHz 片上系統傳感器以前在功耗預算緊張的應用中會(huì )受到限制。IWRL6432 和 AWRL6432 等新型雷達傳感器因采用低功耗架構使得功耗更低，可以支持在工業(yè)、個(gè)人電子產(chǎn)品和汽車(chē)應用中使用雷達。低功耗雷達內置休眠模式和提供高效的運行占空比，能夠讓傳感系統檢測到運動(dòng)，并智能地決定采取行動(dòng)的時(shí)機，其功耗預算在 5mW 以?xún)?。這些特點(diǎn)能夠讓高性能雷達傳感應用于電池供電的應用和線(xiàn)路功率有限的應用，而這在以前是無(wú)法實(shí)現的。
在本文中，我們將探討家庭、工廠(chǎng)、個(gè)人電子產(chǎn)品和汽車(chē)設計如何從低功耗雷達傳感器中受益。
用于樓宇自動(dòng)化的低功耗雷達傳感
實(shí)現下一代更智能、更高效、更安全、更舒適的家庭、城市和辦公空間需要環(huán)保意識和人工智能。IWRL6432 等傳感器有助于滿(mǎn)足對于更節能、更智能的傳感的設計需求。這些器件支持深度睡眠模式，在較低占空比下的平均功耗僅為 2mW 至 5mW。這一特性對于需要長(cháng)時(shí)間連續傳感的家庭和樓宇來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。盡管功耗低于前幾代毫米波 (mmWave) 雷達傳感器，這些新型低功耗器件仍然可以通過(guò)片上數據處理功能提供現代智能家居和城市應用所需的智能化，從而實(shí)現邊沿的運動(dòng)檢測、手勢識別和決策。
支持的應用的示例包括：
● 運動(dòng)和存在檢測，實(shí)現家庭和辦公環(huán)境安全。
● 智能恒溫器和暖通空調系統，通過(guò)檢測人員占有率實(shí)現自動(dòng)氣溫控制。
● 割草機、吸塵器和服務(wù)機器人，即使在黑暗中也能感知小物體，并通過(guò)更高的效率為用戶(hù)提供更多的舒適度。
圖 1：樓宇自動(dòng)化傳感應用（可視門(mén)鈴和家用安防攝像頭）
用于工廠(chǎng)自動(dòng)化的低功耗雷達傳感
為了滿(mǎn)足全球運輸的需求，制造商需要提高制造過(guò)程自動(dòng)化和智能運輸的效率。智能可靠的傳感器將構建一個(gè)安全網(wǎng)，使機器能夠快速準確檢測到物體，同時(shí)實(shí)現人機之間更安全的交互。
配備傳感器的自動(dòng)導航車(chē) (AGV) 和自主移動(dòng)機器人 (AMR) 可以檢測到障礙物（包括人類(lèi)），并沿著(zhù)計劃的路線(xiàn)從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn)。TI 的低功耗毫米波傳感器可延長(cháng) AGV 和 AMR 的工作時(shí)間，同時(shí)其較低的成本可以促進(jìn)該技術(shù)的普及。
在住宅環(huán)境中，機器人割草機和吸塵器中搭載的 IWRL6432 傳感器可以檢測到其他傳感技術(shù)無(wú)法檢測到的較小障礙物。較低的功耗可實(shí)現更長(cháng)的工作時(shí)間，降低電池充電需求。
圖 2：工廠(chǎng)自動(dòng)化中的傳感用例（割草機、物流機器人、吸塵器）
用于個(gè)人電子產(chǎn)品的低功耗雷達傳感
通過(guò)集成小型 60GHz 雷達傳感器，筆記本電腦現在可以感知旁觀(guān)者的存在。電視機可以檢測人的存在并自動(dòng)開(kāi)機，還可以檢測手勢并提供個(gè)性化的用戶(hù)體驗。健身設備和智能手表可以估算心率和呼吸頻率，提供健康相關(guān)信息，使人們采用更健康的生活方式。
圖 3：個(gè)人電子產(chǎn)品中的傳感用例
（筆記本電腦、電視和家庭影院系統、條形音箱）
用于汽車(chē)車(chē)內應用的低功耗雷達傳感
越來(lái)越多的汽車(chē)制造商正在將傳感器引入車(chē)輛中用于車(chē)內存在檢測和監控，部分原因是歐盟新車(chē)安全評鑒協(xié)會(huì ) (Euro NCAP) 等組織提出了相關(guān)安全法規。從 2025 年開(kāi)始，Euro NCAP 將對能夠在車(chē)輛停車(chē)后感知和提醒有兒童留在車(chē)內的車(chē)輛給予更高評分。
低功耗 60GHz 毫米波雷達傳感器可以幫助汽車(chē)原始設備制造商（OEM）滿(mǎn)足 Euro NCAP 等法規要求，同時(shí)可以通過(guò)擴展單個(gè)傳感器實(shí)現多功能來(lái)優(yōu)化傳感器系統的總成本，如圖 4 所示。
高性能 60GHz 雷達傳感器因其檢測靈敏度和運動(dòng)分類(lèi)能力，在車(chē)內應用中具有良好表現。但它們需要滿(mǎn)足超低功耗要求，才能取代當今通常用于入侵檢測的超聲波傳感器。閱讀文章“使用低功耗 60GHz 毫米波雷達傳感器滿(mǎn)足 Euro NCAP 兒童存在檢測要求”，了解詳細信息。
圖 4：使用 60GHz 雷達傳感器進(jìn)行持續車(chē)內監控的示意圖
低功耗 60GHz 雷達傳感器將在以前功耗預算緊張使得傳感使用受限的市場(chǎng)中支持新的傳感應用。隨著(zhù)這個(gè)領(lǐng)域的不斷創(chuàng )新，設計工程師可以開(kāi)發(fā)體積更小、功能更強大的應用，使我們的世界、我們的家庭和建筑更加智能。
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