标签: 雷达模块

近距离移动物体检测是基于无线监测技术开发的。超声波、激光和雷达是常用的无线测量方法。近年来，由于调频连续波雷达的研究和技术发展，具有体积小、发射功率小、测量精度高等优点。 调频连续波雷达主要通过数字信号处理处理回波差频信号。在产生的差频信号中加入多普勒频移分析，在获取距离信息的基础上获取目标对象的速度信息。为了优化数据显示实时性不足的问题，优化算法，简化信号数据处理。 随着全球水资源短缺的日益出现，以及国家政府对水资源利用的重视和保护。为卫生间产品的节水需求提供了新的标准依据，也促进了国内新一轮节水智能坐便器的研发和创新。 随着国家卫浴节能减排标准的深入实施，智能坐便器创新产品一上市就得到了消费者的认可。但目前我国智能坐便器家庭普及率不高，市场前景广阔。 智能坐便器起源于20世纪中期的发达国家。随着人们生活水平和消费能力的不断提高，以及智能技术在家庭生活中的普及和应用，智能坐便器的应用逐渐推广到家庭。 近年来，智能坐便器制造商逐渐应用于个体家庭的技术突破和产品需求设计，引发卫浴革命，使智能坐便器成为卫浴行业的热门新兴产品。 飞睿科技微波雷达模块，集成高性能32位MCU，单芯片直接输出真实SOC的感应控制信号。性能强，算法丰富，扩展性强，适合高性能要求。支持标准UART接口，可与其他主控或传感器连接，也可作为主控，基于人体呼吸探测实现存在感应。 雷达监测人体的靠近和距离，实现指示灯自动亮起或关闭、真的开盖关盖、自动冲洗等操作。 微波雷达产生的微波具有波长短、方向性好、速度快等优点。同时产生的微波具有反射特性，当遇到障碍物时，部分微波会被反射回来。反射波长随阻挡物参数的变化而变化。 如果阻挡物是静止的，波长是固定的，当遇到运动物体时，波长会发生变化，波长的变化与运动物体的方向有关。 微波雷达模块工作时，模块中的三角波调制信号发生器首先工作，用于控制雷达收发器。当线性调频信号遇到目标物体时，它会反射回来。 混频器电路将发射信号和反射信号混频获得差频信号，滤波器电路滤除差频信号中的干扰信号，获得的中频信号，进入高速A/D转换器采样信号，将采样信号送入单片机进行信号处理分析，最终获得移动目标物体的距离和速度信息。 智能坐便器雷达感应自动冲洗新架构，实现新产品的节水效果，解决传统按压马桶结构不合理、使用不方便造成的水资源浪费的问题。多通道环形水流温水恒温控制系统技术有效控制水温的均匀性和稳定性，提高新产品的实用性和用户的舒适性。 通过在智能坐便器盖部件中设置雷达感应控制器，感应控制器为电磁脉冲阀提供感应、处理和发送等一系列动作，完成开关盖、进水和冲洗。 通过设置感应控制器连接电容传感器和芯片，电容传感器获得感应信号，将感应信号转换为电信号，利用芯片在感应区域的感应、处理和发送等一系列动作，配合双稳态电磁阀的进出口和用水量，完成马桶进水和冲水的高效操作。 新技术的应用提高了智能坐便器产品的节水、舒适性、实用性等功能特点。在现有智能坐便器多通道环形水流恒温控制系统技术的基础上，提高智能坐便器的舒适性，保证产品的实用性和卫生节水。 智能坐便器技术的应用符合当前绿色发展、可持续发展和生活需求的产业创新，有效提高了我国卫生间产品的节能绿色和智能化程度，增强了产业市场的竞争优势，有效促进了区域卫生间产业向绿色低碳的可持续发展。

​毫米波雷达传感器，通常毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。 与摄像头、红外、激光等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，抗干扰能力强，具有全天候全天时的特点。 随着雷达技术的发展与进步，毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、安防、无人机、智能交通等多个行业中。汽车引入毫米波雷达是为了实现盲点监测和定距巡航。 毫米波实质上就是电磁波。毫米波的频段比较特殊，其频率高于无线电，低于可见光和红外线。 当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机频率。 由多普勒效应所形成的频率变化叫作多普勒频移，它与相对速度成正比，与振动的频率成反比。通过检测这个频率差，可以测得目标相对于雷达的移动速度，也就是目标与雷达的相对速度。 根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强。 根据波的传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但在传播过程的损耗也越大，传输距离越短；相对的，频率越低，波长越长，绕射能力越强，传输距离越远。 毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。这些特质决定了毫米波雷达具有全天时全天候的工作能力。 飞睿科技毫米波雷达基于FMCW技术，发射出调频毫米波信号，并根据毫米波之间的频率差来确定目标存在以及相对速度。 毫米波雷达应用于汽车的盲点监测、变道辅助以及倒车雷达检测。用于监测车辆后方两侧的车道是否有人有车、可否进行变道及倒车。

新时代正在赋予传统产品及应用的新生。谈起雷达，人们印象深刻的是在军工领域雷达的出色表现。但近年来随着自动驾驶及物联网的发展，人们对于雷达已经有新的认知。 伴随着物联网和智能制造的兴起，智能雷达传感器也得到了广泛地关注。微波雷达、毫米波雷达已广泛应用在生产生活的多个领域。 微波雷达传感器人体感应开发方案，融合了单芯片毫米波SoC、天线和智能存在感应算法，支持大角度、远距离探测，搭配区间划分和多级调参功能，满足场景变化需求。 有了雷达传感器的助力，用户可以通过简单、即插即用的装配方式，丰富产品设计，缩短研发周期，快速推向市场，赋能更多智能应用设备在AIoT赛道持续发力。 在日渐丰富的AIoT应用场景中，互联互通的创新前沿技术和智能的硬件解决方案，带给开发者们更多可发挥的空间。 随着雷达模块技术的迅速发展，其应用场景不断丰富。且在智慧家居、智能照明、智能楼宇及安防监控等应用场景中，对于能够检测人体活动或存在的传感器硬件需求尤为突出。 其雷达芯片进入智能家电行业供应链，可应用在智能空调、智能热水器、智能冰箱、智能洗衣机等产品上，可实现产品的面板智能点亮、测距点亮、智能开启和关闭等不同感应功能。 微波存在感应雷达是基于多普勒雷达体制，实现的人体生物运动感知及人体生物感知的探测模块。飞睿科技FR58L4M32-7060D(A)微波感应传感器，基于增强多普勒雷达信号处理体制，通过对人体运动的多普勒参数以及人员的生理参数同步感知技术，实现特定场所内人员状态的无线感知。 微波雷达传感器，利用FMCW调频连续波和创新的人体感应算法，兼容挂顶及挂壁的安装方式，对设定的空间进行探测，感知人的存在，并和主控系统实时通信，使得物和人的联接更智能、更人性化。 微波雷达模块比红外感应模块的感应距离远、角度广、无死区透镜和透镜老化问题，不受温度、湿度、气流、灰尘、噪声、亮暗等影响。雷达模块集成高性能32为MCU，性能强大，可做丰富算法，拓展性强，适合高性能要求的场景。 支持标准UART接口，可与其他主控或传感器互联互通，也可作为主控使用，可基于人体呼吸的探测，实现存在感应。 雷达模块通过人工智能控制算法，采集回波信息，提取检测到的人体特征，计算人体的运动特征，从而可判断出人与产品之间的相互动作行为（靠近或远离），在此基础上可以实现自动点亮或熄灭显示屏（开关、控制）等操作应用。 随着5G和AI技术的铺展开，智能城市、智慧社区等会成为物联网行业的主流趋势，这会是中国半导体企业的蓝海市场，随之也会带动雷达传感技术的发展应用。

智能化已经成为家电行业发展的主要趋势，各种智能传感器在家电中的应用越来越广泛，并接入互联网，使传统家电转化为智能家电。智能家电主要是指网络和通信技术、智能控制技术、智能传感探测技术等一系列智能技术应用于家电，实现家电的自动化、网络化和远程控制。 液晶显示屏的应用提高了智能家电在UI界面控制交互方面的友好性。然而，为了延长显示屏的使用寿命，降低能耗，当用户远离控制设备时，显示屏通常处于省电模式或关闭显示屏。 在这种情况下，当用户再次靠近设备时，只能通过人工触摸屏幕或按键重新点亮显示屏，以获取设备的运行状态信息。这样增加了人工操作，体验不是很方便。 为了实现显示屏的自动亮灭，需要增加相关的智能检测和控制手段。智能检测传感器的应用可以减少人工操作，增加自动控制程度，从而提高操作的便利性。 本文以雷达感应技术为重点。一般来说，雷达传感技术是指利用雷达传感器进行检测和感知，根据人接近、远离或其他行为的不同特征判断人的行为，从而实现智能家电的相应智能控制。 与其他传感器相比，雷达传感器具有以下优点： 一、探测距离远，分辨率高。(与超声波相比)； 二、更好的抗干扰能力，在复杂的温度和湿度环境下更可靠、更准确地工作。(与红外、视频系统相比)； 三、对塑料、砖墙、木板等非金属材料有很好的穿透性。(与红外、视频系统相比)； 四、通过计算相移，可以以较低的计算量获得物体的运动特征。(与视频系统相比)； 五、雷达传感器具有功耗低、成本低的商业优点。(与视频系统相比)。 飞睿科技FR58L4L8-2020S(A) 微波雷达感应传感器，利用多普勒原理，通过天线发射高频电磁波并接收处理反射波，以此判断覆盖范围内物体的移动，给出相应电信号。 广泛应用于感应灯饰、安防、小家电、智慧家庭、自动门控制开关等产品上。FR58L4L8-2020S(A) 微波雷达感应传感器，抗干扰能力强；可穿透亚克力、玻璃及薄的非金属材料；内置MCU，内嵌多重数字滤波算法；具有更高的抗扰度。 随着半导体技术和集成电路技术的发展，雷达传感器逐渐应用于商业产品。雷达，意思是无线电检测和测距。雷达主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线、信号处理器和显示器(外接)组成。 雷达发射机产生发射机产生，传输到发射天线，将这些电磁能量辐射到大气中，形成雷达电磁波向前传播。当雷达波在行进过程中遇到物体时，会反弹，被雷达接收天线获得，形成雷达的回波信号。 根据多普勒效应原理，反弹回来的雷达波的频率和振幅会随着遇到的物体的运动而变化。如果雷达波遇到的物体是固定的，反弹回来的波的频率不会改变。 当目标靠近雷达天线时，反射信号频率会高于发射机频率；相反，当目标远离天线时，反射信号频率会低于发射机频率。这样就可以通过频率改变数值，通过信号处理器进行处理，计算目标和雷达的相对运动速度，然后识别目标的位置和形状。 随着新型低功耗、小型雷达传感器的不断发展，雷达技术已广泛应用于许多智能设备和家用电器。 由于雷达传感器对塑料、砖墙、木板等材料有很好的穿透性，雷达传感器可以安装在智能家电内部(雷达监控前部为非金属材料)，不会因为外部部件的遮挡而无法使用。并且能保证产品外观的统一美观。雷达传感器通过人工智能控制算法提取检测到的人体特征，计算人体的运动特征，从而判断人和智能家电之间的互动行为(靠近或远离)。 在此基础上，可以检测是否有人靠近或远离正在运行的家用电器，实现显示屏的自动点亮或熄灭，提高检查家用电器运行状态的控制体验。当有人进入感应检测范围并逐渐靠近时，自动点亮显示屏。 再者，如果有人进入感应探测范围，显示屏点亮后，一直停留在家用电器旁边，只要人在设定延迟时间倒计时结束前有轻微的移动，显示屏继续点亮，直到人们离开，显示器自动熄灭。 家电上的雷达传感器可以同时检测其他场景: 一、当有人从家电前横向通过时，不同于人从远到近走到家电前。 二、根据人、宠物和其他物品的形状进行区分。 三、在探测范围内可实现人体跌倒监测。 四、家电联网后，根据相关设置参与安检防控系统。 智能家居系统将各种智能家电组网后，借用各种智能家电的智能传感器(雷达传感器、视频系统、红外监控等)。可以形成严格的防控体系。未来，我们将看到越来越多的雷达传感器和人工智能应用，解决更多的场景问题，提高人们的日常生活体验。

毫米波雷达，是工作在毫米波波段探测的雷达。通常毫米波是指30~300GHz频域(波长为1~10mm)的。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。 与光波相比，毫米波雷达利用大气窗口(毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率)传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。 因此毫米波雷达在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。 1、在天线口径相同的情况下，毫米波雷达有更窄的波束(一般为毫弧度量级)，可提高雷达的角分辨能力和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰等。 2、由于工作频率高，可能得到大的信号带宽(如吉赫量级)和多普勒频移，有利于提高距离和速度的测量精度和分辨能力并能分析目标特征。 雷达测量人体呼吸心跳的原理为：呼吸和心跳等人体活动会引起胸腔的起伏，进而引起雷达与被测人体之间的径向距离的变化。通过测量该径向距离的变化，可提取人体呼吸心跳信号。雷达的人体呼吸心跳检测对于医疗监护、火灾和地震等灾后救援、家居健康监测具有重要意义。 相比于单目标呼吸心跳检测，多目标呼吸心跳检测的难点在于多目标的区分。根据多目标区分域的不同，当前研究可分为三类：距离维区分方法、方位向区分方法、信号域区分方法。 距离维多目标区分方法是根据目标径向距离不同进行区分，是最直接最常见的方法，该方法的优势为多目标信号分离结果好，信号处理流程较为简单。 劣势在于为了获得较高的距离分辨率，对雷达系统带宽要求较高；当多目标位于同一距离单元时，无法进行区分。 方位向多目标区分方法是根据目标相对雷达方位角不同进行区分。该方法的优势是可区分同一距离单元的多目标，但要求雷达使用阵列天线，并且需要研究相应的波达方向（DOA）估计方法和数字波束形成（DBF）方法。 信号域多目标区分方法是根据多目标呼吸心跳信号的差异性进行区分。该方法的优势是可区分同一距离单元同一方位角的多目标，但要求多目标呼吸心跳信号具有较为明显的差异，且要求多目标在同一距离单元处。 毫米波雷达工作频率在30GHz到300GHz之间；带宽较宽，可达数GHz，因而具有更高的距离分辨率。以雷达带宽为3GHz为例，则其距离分辨率为5cm。高距离分辨率使得在距离维对多目标进行区分成为一种可行的方案。 以家居环境为例，多人呼吸监测的两个难点是： 1）当两/多个人体目标与雷达处在同一直线时，雷达只能测得距离最近的人体目标的胸腔起伏信息； 2）背景杂3波干扰。在家居环境中，存在诸多体积较大的物体，掩盖了人体胸腔回波信号。 这就可应用到飞睿科技5.8G存在感应雷达模组了，该系列是工作在5.8GHz±75MHz频段，集成高性能32位MCU，单芯片直接输出感应控制信号,真正的SoC。性能强大，可做丰富算法，拓展性强，适合高性能要求的场景。支持标准UART接口，可与其他主控或传感器互联互通，也可作为主控使用，可基于人体呼吸的探测，实现存在感应。 产品特点 FR58L4M32-2020S ➢ 工作频率：5.8Ghz±75MHz ➢ 供电电压：4.5~5.5V ➢ 正向极限距离可达30米 ➢ 搭载32位MCU ➢ 抗干扰能力强，支持密集分布 ➢ 基于探测人体呼吸，实现存在感应 ➢ 符合FCC/CE/SRRC等无线认证标准 ➢ 工业级，支持高低温（-40°-85°）可靠性测试 ➢ 集成中频处理与滤波 ➢ 灵活多样的管角接口 ➢ 针对性核心算法协议 ➢ 支持距离调节 ➢ 支持光敏（可选）。 根据毫米波雷达的特点，它容易满足以下的应用需求： 1、高精度多维搜索测量：进行高精度距离、方位、频率和空间位置的测量定位； 2、雷达安装平台有体积、重量、振动和其它环境的严格要求：毫米波雷达天线尺寸小、重量轻，容易满足便携、弹载、车载、机载和星载等不同平台的特殊环境要求； 3、目标特征提取和分类识别：毫米波雷达高分辨力、宽工作频带、大数值的多普勒频率响应、短的波长易获得目标细节特征和清晰轮廓成像等特点，适于目标分类和识别的重要战术要求； 4、小目标和近距离探测：毫米波短波长对应的光学区尺寸较小，相对微波雷达更适于小目标探测。除特殊的空间目标观测等远程毫米波雷达外，一般毫米波雷达适用于30km以下的近距离探测。