雷達(dá)傳感器在智能家電中的應(yīng)用

智能化已經(jīng)成為家電行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，各種智能傳感器在家電中的應(yīng)用越來越廣泛，并接入互聯(lián)網(wǎng)，使傳統(tǒng)家電轉(zhuǎn)化為智能家電。

智能家電主要是指網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能傳感探測技術(shù)等一系列智能技術(shù)應(yīng)用于家電，實(shí)現(xiàn)家電的自動化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程控制。

液晶顯示屏的應(yīng)用提高了智能家電在UI界面控制交互方面的友好性。然而，為了延長顯示屏的使用壽命，降低能耗，當(dāng)用戶遠(yuǎn)離控制設(shè)備時，顯示屏通常處于省電模式或關(guān)閉顯示屏。

在這種情況下，當(dāng)用戶再次靠近設(shè)備時，只能通過人工觸摸屏幕或按鍵重新點(diǎn)亮顯示屏，以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息。這樣增加了人工操作，體驗(yàn)不是很方便。

為了實(shí)現(xiàn)顯示屏的自動亮滅，需要增加相關(guān)的智能檢測和控制手段。智能檢測傳感器的應(yīng)用可以減少人工操作，增加自動控制程度，從而提高操作的便利性。

本文以雷達(dá)感應(yīng)技術(shù)為重點(diǎn)。一般來說，雷達(dá)傳感技術(shù)是指利用雷達(dá)傳感器進(jìn)行檢測和感知，根據(jù)人接近、遠(yuǎn)離或其他行為的不同特征判斷人的行為，從而實(shí)現(xiàn)智能家電的相應(yīng)智能控制。

與其他傳感器相比，雷達(dá)傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、探測距離遠(yuǎn)，分辨率高。（與超聲波相比）；

二、更好的抗干擾能力，在復(fù)雜的溫度和濕度環(huán)境下更可靠、更準(zhǔn)確地工作。（與紅外、視頻系統(tǒng)相比）；

三、對塑料、磚墻、木板等非金屬材料有很好的穿透性。（與紅外、視頻系統(tǒng)相比）；

四、通過計(jì)算相移，可以以較低的計(jì)算量獲得物體的運(yùn)動特征。（與視頻系統(tǒng)相比）；

五、雷達(dá)傳感器具有功耗低、成本低的商業(yè)優(yōu)點(diǎn)。（與視頻系統(tǒng)相比）。

飛睿科技FR58L4L8-2020S（A） 微波雷達(dá)感應(yīng)傳感器，利用多普勒原理，通過天線發(fā)射高頻電磁波并接收處理反射波，以此判斷覆蓋范圍內(nèi)物體的移動，給出相應(yīng)電信號。

廣泛應(yīng)用于感應(yīng)燈飾、安防、小家電、智慧家庭、自動門控制開關(guān)等產(chǎn)品上。FR58L4L8-2020S（A） 微波雷達(dá)感應(yīng)傳感器，抗干擾能力強(qiáng)；可穿透亞克力、玻璃及薄的非金屬材料；內(nèi)置MCU，內(nèi)嵌多重?cái)?shù)字濾波算法；具有更高的抗擾度。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)傳感器逐漸應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品。雷達(dá)，意思是無線電檢測和測距。雷達(dá)主要由發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線、信號處理器和顯示器（外接）組成。

雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生發(fā)射機(jī)產(chǎn)生，傳輸?shù)桨l(fā)射天線，將這些電磁能量輻射到大氣中，形成雷達(dá)電磁波向前傳播。當(dāng)雷達(dá)波在行進(jìn)過程中遇到物體時，會反彈，被雷達(dá)接收天線獲得，形成雷達(dá)的回波信號。

根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，反彈回來的雷達(dá)波的頻率和振幅會隨著遇到的物體的運(yùn)動而變化。如果雷達(dá)波遇到的物體是固定的，反彈回來的波的頻率不會改變。

當(dāng)目標(biāo)靠近雷達(dá)天線時，反射信號頻率會高于發(fā)射機(jī)頻率；相反，當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離天線時，反射信號頻率會低于發(fā)射機(jī)頻率。這樣就可以通過頻率改變數(shù)值，通過信號處理器進(jìn)行處理，計(jì)算目標(biāo)和雷達(dá)的相對運(yùn)動速度，然后識別目標(biāo)的位置和形狀。

隨著新型低功耗、小型雷達(dá)傳感器的不斷發(fā)展，雷達(dá)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于許多智能設(shè)備和家用電器。由于雷達(dá)傳感器對塑料、磚墻、木板等材料有很好的穿透性，雷達(dá)傳感器可以安裝在智能家電內(nèi)部（雷達(dá)監(jiān)控前部為非金屬材料），不會因?yàn)橥獠坎考恼趽醵鵁o法使用。并且能保證產(chǎn)品外觀的統(tǒng)一美觀。

雷達(dá)傳感器通過人工智能控制算法提取檢測到的人體特征，計(jì)算人體的運(yùn)動特征，從而判斷人和智能家電之間的互動行為（靠近或遠(yuǎn)離）。

在此基礎(chǔ)上，可以檢測是否有人靠近或遠(yuǎn)離正在運(yùn)行的家用電器，實(shí)現(xiàn)顯示屏的自動點(diǎn)亮或熄滅，提高檢查家用電器運(yùn)行狀態(tài)的控制體驗(yàn)。當(dāng)有人進(jìn)入感應(yīng)檢測范圍并逐漸靠近時，自動點(diǎn)亮顯示屏。

再者，如果有人進(jìn)入感應(yīng)探測范圍，顯示屏點(diǎn)亮后，一直停留在家用電器旁邊，只要人在設(shè)定延遲時間倒計(jì)時結(jié)束前有輕微的移動，顯示屏繼續(xù)點(diǎn)亮，直到人們離開，顯示器自動熄滅。

家電上的雷達(dá)傳感器可以同時檢測其他場景：

一、當(dāng)有人從家電前橫向通過時，不同于人從遠(yuǎn)到近走到家電前。

二、根據(jù)人、寵物和其他物品的形狀進(jìn)行區(qū)分。

三、在探測范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)人體跌倒監(jiān)測。

四、家電聯(lián)網(wǎng)后，根據(jù)相關(guān)設(shè)置參與安檢防控系統(tǒng)。

智能家居系統(tǒng)將各種智能家電組網(wǎng)后，借用各種智能家電的智能傳感器（雷達(dá)傳感器、視頻系統(tǒng)、紅外監(jiān)控等）?？梢孕纬蓢?yán)格的防控體系。未來，我們將看到越來越多的雷達(dá)傳感器和人工智能應(yīng)用，解決更多的場景問題，提高人們的日常生活體驗(yàn)。

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