空調(diào)雷達(dá)人體感知傳感器應(yīng)用,多普勒雷達(dá)模組傳感器技術(shù)
近些年,隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)的高速發(fā)展,人們對(duì)家電的需求已經(jīng)不止于家電“原始功能”本身,而對(duì)家電的智能化功能有了更高的要求。
空調(diào)作為房屋不可缺少的家電之一,是智能化技術(shù)應(yīng)用深入的,但是仍處于真正意義上智能化的半成熟階段。采用各種傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)而對(duì)空調(diào)執(zhí)行相應(yīng)的控制指令,是空調(diào)智能化發(fā)展必不可少的手段。

目前在空調(diào)上采用較多的環(huán)境感知傳感器主要是紅外傳感器、攝像頭,這類(lèi)光學(xué)設(shè)備無(wú)法有效地保護(hù)隱私,用戶(hù)容易有排斥心理,且攝像頭受光線(xiàn)影響大,無(wú)法全天候工作,不是最佳的感知傳感器選擇。
飛睿科技雷達(dá)感應(yīng)模組,基于多普勒效應(yīng),感應(yīng)距離靈活可調(diào),采用成熟CMOS工藝,單芯片集成,超高性?xún)r(jià)比,具有自校準(zhǔn)功能,不受外部干擾影響。

滿(mǎn)足RED、CE、FCC以及ETL等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),廣泛應(yīng)用于智能感控、人體存在感應(yīng)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與控制等領(lǐng)域。
不同于這些傳感器,雷達(dá)傳感器得益于電磁波的物理特性,可以實(shí)現(xiàn)高精度的距離、角度、速度的測(cè)量和目標(biāo)的識(shí)別和追蹤。不受黑暗、強(qiáng)光、霧霾雨雪等惡劣天氣影響工作,且沒(méi)有隱私泄露的問(wèn)題,適合作為人體感知傳感器使用。

24GHz雷達(dá)模組傳感器,采集房間的面積、與墻夾角、空調(diào)安裝位置、目標(biāo)人物位置以及睡眠狀態(tài)等,為了提高空調(diào)的智能化水平,增強(qiáng)雷達(dá)在空調(diào)上的深度應(yīng)用。
多普勒雷達(dá)模組傳感器,多普勒雷達(dá)是一種專(zhuān)門(mén)的雷達(dá),使用多普勒效應(yīng)原理,測(cè)量得出不同距離目標(biāo)的速度。

它向給定的目標(biāo)發(fā)射微波信號(hào),然后分析反射回來(lái)的信號(hào)的頻率變化,發(fā)射頻率和反射回來(lái)的頻率的差異,可以正確測(cè)量出目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度等信息。
根據(jù)多普勒效應(yīng),通過(guò)計(jì)算返回接收天線(xiàn)的雷達(dá)波的頻率變化就可以得到目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是相對(duì)速度正比于頻率變化量;通過(guò)并列的接收天線(xiàn)收到同一目標(biāo)反射的雷達(dá)波的相位差計(jì)算得到目標(biāo)的方位角。

為了減少因?yàn)樵肼暩蓴_而導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)較大,需要采用滑動(dòng)窗口算法進(jìn)行濾波優(yōu)化,計(jì)算每個(gè)窗口數(shù)據(jù)的和,再取其平均值。經(jīng)過(guò)滑窗濾波后,數(shù)據(jù)波動(dòng)較小,避免了較大波動(dòng)產(chǎn)生的誤判。
飛??萍祭走_(dá)感應(yīng)模組,集成雷達(dá)收發(fā),中頻電路及MCU處理等,外圍搭配天線(xiàn)和少量外圍電路即構(gòu)成完整雷達(dá)傳感器,可嵌入家電及各種電子產(chǎn)品內(nèi),可實(shí)現(xiàn)人體以及各種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的感應(yīng)探測(cè)。

雷達(dá)模組傳感器能夠通過(guò)檢測(cè)目標(biāo)人物,根據(jù)學(xué)習(xí)判斷是否為在床上躺臥和睡眠姿態(tài),以及檢測(cè)呼吸和心率狀態(tài)等來(lái)檢測(cè)睡眠狀態(tài)。
受限于空調(diào)與目標(biāo)人物的距離,雷達(dá)通過(guò)檢測(cè)人體呼吸和心率狀態(tài)來(lái)判斷人體睡眠狀態(tài)的可靠性較低,因此采用檢測(cè)人體是否在床上躺臥和睡眠姿態(tài)的方案來(lái)綜合判斷人物是否進(jìn)入睡眠。

雷達(dá)開(kāi)啟檢測(cè)后,當(dāng)檢測(cè)到目標(biāo)人物后,計(jì)算人體高度數(shù)據(jù)以及輪廓模型,判斷是否為在床上躺臥,進(jìn)而再通過(guò)提前訓(xùn)練的睡姿模型分析人物是否為睡眠姿態(tài),判斷是否進(jìn)入睡眠,從而開(kāi)啟空調(diào)的智能睡眠模式。
根據(jù)用戶(hù)調(diào)研,用戶(hù)對(duì)空調(diào)的能耗關(guān)注度較高,如何降低能耗,做到節(jié)能,是空調(diào)企業(yè)思考的方向。采集房間面積的大小,可以根據(jù)不同房間大小為空調(diào)自適應(yīng)制冷量、制熱量和送風(fēng)量等提供一個(gè)重要參數(shù),有效降低能耗損失。

根據(jù)雷達(dá)測(cè)距、測(cè)角度、測(cè)速度的功能特性,使空調(diào)對(duì)環(huán)境感知能力進(jìn)一步增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)房間面積、空調(diào)夾角的檢測(cè)以及對(duì)人物的追蹤,實(shí)現(xiàn)空調(diào)更加智能化的制冷、制熱、送風(fēng)等。