在科技飛速發(fā)展的當下,傳感器技術作為眾多領域的關鍵支撐,不斷邁向新的高度。低功耗 60GHz 毫米波雷達傳感器以其卓越的性能,正逐漸成為實現(xiàn)高精度傳感的核心力量,為眾多應用場景帶來了前所未有的變革。
基于雷達的傳感器集成電路,憑借遠距離探測能力、高運動靈敏度以及注重隱私保護等特性,在傳感技術領域占據(jù)了重要地位。特別是在汽車和工業(yè)市場,高精度的雷達傳感器在諸如盲點檢測、碰撞檢測以及人員存在和運動檢測等應用中發(fā)揮著不可替代的作用。近年來,60GHz 和 77GHz 雷達傳感器逐步取代了 24GHz 雷達傳感器,其具備更高的分辨率、精度以及更為小巧的外形尺寸,有力地推動了車輛中的兒童存在檢測、醫(yī)院中的老年人跌倒檢測等新型應用的發(fā)展。
不過,在以往,盡管 60GHz 和 77GHz 片上系統(tǒng)傳感器擁有諸多優(yōu)勢,但在功耗預算緊張的應用場景中,其應用受到了極大限制。而如今,像 IWRL6432 和 IWRL6432AOP 等新型雷達傳感器的出現(xiàn),借助低功耗架構成功降低了功耗,使得雷達在工業(yè)、個人電子產品和汽車應用等領域的部署成為可能。這些低功耗雷達內置睡眠模式,并具備高效的運行占空比,能夠讓傳感系統(tǒng)敏銳地檢測到運動,并智能地判斷采取行動的時機,且功耗預算可控制在 5mW 以內。這一突破,讓高性能雷達傳感得以應用于電池供電或線路功率有限的場景,為相關領域帶來了新的發(fā)展契機。
天線設計在基于雷達傳感器的系統(tǒng)中至關重要,其直接影響著最大檢測距離和視場等關鍵性能特性。以 IWRL6432AOP 為例,它所具備的集成式封裝天線,極大地簡化了天線設計流程。工程師在使用該內置天線時,無需自行設計天線方向圖,也無需具備深厚的射頻設計經驗,同時還能減少對印刷天線的依賴。要知道,印刷天線往往需要特殊的高成本材料來盡可能降低信號損失,而使用 IWRL6432AOP 進行設計時,工程師可選用性能較低的 PCB 材料,從而有效降低了物料清單(BOM)成本。
在家庭和樓宇自動化領域,實現(xiàn)更智能、高效、安全且舒適的居住和辦公空間,離不開環(huán)保理念和人工智能技術的支持。像 IWRL6432 等傳感器,能夠很好地滿足更節(jié)能、智能的傳感需求。這些器件支持深度睡眠模式,在較低占空比下,平均功耗僅在 2mW 至 5mW 之間,這對于需要長時間持續(xù)傳感的家庭和樓宇場景來說,是極為關鍵的特性。盡管其功耗低于前幾代毫米波雷達傳感器,但通過片上數(shù)據(jù)處理功能,這些新型低功耗器件依然能夠為現(xiàn)代智能家居和城市應用提供所需的智能化支持,實現(xiàn)前沿的運動檢測、手勢識別以及決策功能。在實際應用中,可用于家庭和辦公環(huán)境安全的運動和存在檢測傳感器、智能恒溫器以及暖通空調系統(tǒng)(通過檢測入座率實現(xiàn)自動恒溫控制),還有割草機、吸塵器和服務機器人等設備,即使在黑暗環(huán)境下,也能精準感知小物體,為用戶帶來更高效、舒適的體驗。
在工廠自動化方面,為滿足全球運輸需求,制造商急需提高制造過程自動化以及智能運輸?shù)男?。智能可靠的傳感器如同構建起一張安全網(wǎng),讓機器能夠快速、準確地檢測物體,同時確保人機交互的安全性。配備傳感器的自動導航車(AGV)和自主移動機器人(AMR),能夠有效檢測包括人類在內的障礙物,并沿著規(guī)劃路線從 A 點移動至 B 點。德州儀器的低功耗毫米波傳感器,不僅能夠延長 AGV 和 AMR 的工作時長,其相對較低的成本還有助于推動該技術的廣泛普及。在住宅環(huán)境中,搭載了 IWRL6432 和 IWRL6432AOP 傳感器的機器人割草機和吸塵器,能夠檢測到其他傳感技術難以察覺的小障礙物,較低的功耗使得設備能夠擁有更長的工作時間,減少電池充電次數(shù)。
在個人電子產品領域,小型 60GHz 雷達傳感器的集成,讓便攜式計算機和筆記本電腦能夠感知旁觀者的存在。電視機可檢測人的存在并自動開機,還能識別手勢,為用戶提供個性化體驗。健身設備和智能手表則可估算心率和呼吸頻率,為人們的健康生活提供數(shù)據(jù)支持。
在汽車車內應用方面,越來越多的汽車制造商開始在車輛內引入傳感器,用于車內存在檢測和監(jiān)控。這一趨勢部分源于歐盟新車安全評鑒協(xié)會(Euro NCAP)等組織提出的相關安全法規(guī),自 2025 年起,Euro NCAP 將對停車后能感知并提醒車內有兒童遺留的車輛給予更高評分。低功耗 60GHz 毫米波雷達傳感器能夠幫助汽車原始設備制造商(OEM)滿足此類法規(guī)要求,同時通過擴展單個傳感器的多功能性,優(yōu)化傳感器系統(tǒng)的總體成本。高性能 60GHz 雷達傳感器憑借其檢測靈敏度和運動分類能力,在車內應用中表現(xiàn)出色,而滿足超低功耗要求后,有望取代當前常用于入侵檢測的超聲波傳感器。
低功耗 60GHz 毫米波雷達傳感器為那些受限于功率預算的市場開辟了全新的傳感應用空間。隨著該領域的持續(xù)創(chuàng)新,設計工程師將能夠開發(fā)出更為小巧、功能更為強大的應用,推動我們的世界、家庭和建筑朝著更加智能的方向發(fā)展,為人們的生活和工作帶來更多便利與安全保障。