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毫米波雷达传感器介绍

欢迎了解 Seeed Studio 的毫米波雷达传感器。本页面旨在成为一个全面的信息来源,指导您了解这些传感器的各个方面。

在这里,您可以找到产品参数的详细信息,包括工作频率、发射功率、运动和存在检测范围以及检测角度。我们还介绍了简单的安装方法,如顶部安装、侧面安装和倾斜安装。此外,我们还探讨了汽车安全、智能家居和医疗保健等各种应用场景。我们的毫米波雷达传感器适用于广泛的项目,为您提供可靠的传感解决方案。

毫米波雷达原理

毫米波(mmWave)雷达使用调频连续波(FMCW)雷达技术来检测物体及其速度、距离和角度。FMCW 雷达连续发射调频信号并接收来自物体的反射信号。通过分析发射和接收频率之间的差异,雷达可以确定物体的距离(范围)和相对速度(速度)。这一原理使毫米波雷达能够检测细微运动,提供高精度,并在雨、雾或灰尘等各种环境条件下有效工作。

毫米波频段示意图,图片来源:EverythingRF

不同类型的毫米波雷达传感器

毫米波(mmWave)雷达传感器能够检测物体,测量其距离、速度和角度,并且可以穿透各种材料,如塑料、衣物和干墙,使其适用于广泛的应用。 在 Seeed,我们利用毫米波的强大功能开发了各种传感器,可以执行多种操作,如跌倒检测和睡眠呼吸监测。

我们的毫米波雷达传感器系列如下所示,每种都具有不同的特性和功能。

XIAO 60GHz 毫米波人体跌倒检测传感器 MR60FDA2XIAO 60GHz 毫米波人体呼吸心跳传感器 MR60BHA224Ghz 毫米波人体静态存在传感器 for XIAO毫米波人体检测传感器套件 MR24HPC124GHz 毫米波人体静态存在传感器模块 MR24HPC1 Lite
XIAO 60GHz 毫米波人体跌倒检测传感器 MR60FDA2XIAO 60GHz 毫米波人体呼吸心跳传感器 MR60BHA224Ghz 毫米波人体静态存在传感器 for XIAO毫米波人体检测传感器套件 MR24HPC124GHz 毫米波人体静态存在传感器模块 MR24HPC1 Lite
主要功能跌倒检测呼吸和心跳检测人体检测人体检测人体检测
工作频率60GHz60GHz24GHz24GHz24GHz
发射功率///8dBm8dBm
收发数量双发双收双发双收单发单收单发单收单发单收
运动范围6m6m6m5m5m
存在范围3m1.5m4m4m4m
检测角度120x100°120x100°60×60°90×60°90×60°
工作电压5V5V5V4.5-6V4.5-6V
引脚间距2.54mm2.54mm2.54mm2.00mm2.00mm
尺寸 (WxH)30x48mm30x48mm22x18mm35x30mm35x30mm
安装方式顶部安装侧面安装或倾斜安装无要求无要求无要求
ESPHome 支持原生固件支持原生固件支持指南GitHubGitHub
类别带有 XIAO ESP32C6 作为 MCU 的传感器带有 XIAO ESP32C6 作为 MCU 的传感器模块,兼容 XIAO(引脚对引脚)带有 XIAO ESP32C3 作为 MCU 的传感器模块,兼容 XIAO、Arduino(通过跳线)
可用性$24.9 在 Seeed Studio$24.9 在 Seeed Studio$4.49 在 Seeed Studio$26.99 在 Seeed Studio$6.9 在 Seeed Studio

毫米波雷达传感器不同参数的比较

毫米波雷达传感器与其他传感器在人体存在检测功能方面的比较

毫米波雷达传感器摄像头超声波传感器激光雷达被动红外传感器 (PIR)
隐私性非视觉检测,隐蔽信号频段,数据泄露风险低收集包含大量私人信息的图像,容易泄露不涉及私人图像收集,但信号容易被检测扫描数据可能暴露场景信息,存在泄露风险不涉及私人图像收集,但信号容易被检测
成本中等成本因分辨率和功能而异,某些类型相对较高成本低设备和维护成本高成本低
精度高精度,能够准确检测目标的距离、速度和角度很大程度上受光照和分辨率影响短距离检测精度有限高精度3D成像,但受环境影响检测精度低,只能确定运动
稳定性不受光照和温度影响,性能稳定受光照条件限制,在弱光下性能差容易受环境噪声影响很大程度上受恶劣天气影响容易受热源等环境因素影响

比较表突出了毫米波雷达相对于摄像头、超声波传感器、激光雷达和PIR传感器的优势。它在各种环境中提供稳定的性能,使其在跌倒检测、呼吸和心率监测以及人体存在检测方面非常有效。此外,毫米波雷达通过不捕获可识别图像来保护隐私,确保用户机密性。

24 GHz和60 GHz的比较

24 GHz和60 GHz毫米波雷达在特性上有显著差异。24 GHz雷达具有强穿透力和更长的检测范围,使其在人体存在检测方面非常有效,特别是在汽车雷达系统中。相比之下,60 GHz雷达虽然穿透力较弱但角度分辨率更高,非常适合跌倒检测和心率监测等精确应用,常见于智能家居设备中。最终,选择合适的频率取决于具体的应用需求,包括检测范围和目标特性。

毫米波雷达传感器之间人体存在检测功能的比较

支持人体存在检测人体存在检测效果比较
24GHz mmWave for XIAO该产品提供人体存在检测功能,开箱即用,满足基本需求。用户可以快速实现相对稳定的检测效果
MR24HPC1 Lite该产品具有人体存在检测功能,允许具有动手能力的用户调整底层参数以在复杂场景中获得最佳性能。但是,直接操作时其检测精度略低于24GHz mmWave for XIAO
MR60FDA2人体存在检测功能不是主要功能;主要用作辅助功能来支持跌倒检测
MR60BHA2人体存在检测功能不是主要功能;主要用作辅助功能来支持呼吸频率和心率检测

24GHz mmWave for XIAO 专为寻求便利和快速访问的用户设计。它提供人体存在检测和运动检测等功能,全部可通过蓝牙移动应用程序控制。开箱即用,简化了设置过程,让用户能够快速受益于其功能。以下是蓝牙应用程序界面:

MR24HPC1 Lite 专为动手能力强的用户设计,具有人体存在、运动和速度检测功能,重点是针对各种场景的可定制参数调整。用户可以通过调整正确的参数来实现最佳检测结果,但必须仔细阅读文档才能充分利用其定制选项。以下是其上位机的操作界面:

毫米波雷达传感器:我们生活中的典型应用场景

毫米波雷达传感器在不同行业的各种创新项目中得到应用。以下是一些例子:

  • 汽车安全系统:通过自适应巡航控制、自动紧急制动和盲点检测等功能增强驾驶辅助系统。
  • 智能家居设备:使用雷达传感器进行手势识别、存在检测和无接触生命体征监测。
  • 工业自动化:实施雷达监测机械设备、检测危险区域内的人员存在,并提高自动化环境的安全性。
  • 医疗保健应用:监测患者生命体征、检测跌倒,并提供非侵入性诊断工具。
  • 无人机导航:使无人机能够避开障碍物、自主导航并执行精确着陆。

这些项目展示了毫米波雷达技术在通过改进传感和自动化能力来变革各个领域方面的多功能性和潜力。

当然,您也可以将我们的毫米波雷达传感器模块连接到HomeAssistant。以下是一些使用示例:

毫米波雷达传感器的安装方法

方法1:顶部安装。 顶部悬挂安装高度2.2-3.0m,最大感应半径2m,带有毫米波传感器的一面需要与检测方向对齐。

适用于:MR60FDA2、MR24HPC1、24GHz mmWave XIAO

note

MR60FDA2的安装高度阈值在2.4到3.0米之间,检测跌倒的高度阈值在0到0.6米之间。

方法2:侧面安装。 侧面安装,建议雷达安装高度与被测人员胸部高度一致,模块位置与胸部位置≤1.5m。

适用于:MR60BHA2、MR24HPC1、24GHz mmWave XIAO

方法3:倾斜安装。 对于睡眠呼吸和心率检测需求,可以采用倾斜安装方法。要求雷达安装在床头正上方1m高度处,向下倾斜45°朝向床的中央,雷达与胸腔的距离控制在1.5m以内。雷达法线方向与主要检测位置对齐,确保雷达能够检测到呼吸和心跳数据。

适用于:MR60BHA2、MR24HPC1、24GHz mmWave XIAO

note

请在开放空间中使用此模块,并在检测范围内避免以下场景,以防止对模块造成干扰:

  • 多个雷达安装距离过近
  • 风吹动窗帘和摇摆植物
  • 水流和水膜
  • 大面积金属和镜面反射
  • 透过玻璃和薄木板检测
  • 容易产生振动的安装位置
  • 使用劣质电源

开源 Seeed Studio mmWave 雷达传感器

Seeed Studio MR60FDA2 mmWave 套件开源资料

Seeed Studio MR60BHA2 mmWave 套件开源资料

Seeed Studio 24GHz mmWave for XIAO 开源资料

Seeed Studio MR24HPC1 mmWave 套件开源资料

版本 1

版本 2

Seeed Studio 24GHz mmWave 传感器 MR24HPC1 开源资料

note

Seeed Studio 毫米波雷达传感器中的原始数据和算法是非开源的。感谢您的理解和支持!

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