Acconeer社製 次世代ミリ波レーダーチップA121のご紹介
A121がリリース!
60GHz帯の Pulsed Coherent Radar (PCR) 方式ミリ波レーダーとして注目されているAcconeer社のA111に、さらなる改良を加えた A121 がリリースされました。A111 の特長はそのままに、SNR が向上(長距離検知に対応)するとともに、低消費電力化を実現した次世代モデルとなります。
A121 の主な特長
- AiP に対応(1Tx, 1Rx Antenna in Package)
- FOV:方位角±32.5°/仰角±26.5°
- A111とピンコンパチブル
- 1.8V単一電源(IO電源は1.8V or 3.3V)
- 最長 約23mまでの物体検知が可能
- 最小 約2.5mmの距離精度(相対ではマイクロメートル)
- 消費電力をより最適化
- Cortex M0/M4/M7/M33向けのSDKをサポート
一新されたソフトウェア
従来の A111 では、4つのサービス (Envelope、Power Bins、Sparse、IQ) から動作モードを選択し、それに即した信号処理結果を出力するものでした。A121ではこれらサービスが「Sparse IQ」という一つのサービスに置き換わりました。レーダーを制御するためのインターフェースが統合されたことにより、従来よりもよりシンプルに使用することが可能です。
Sparse IQ の動作イメージ ( Acconeer Exploration Tool )
Sparse IQ は、物標の微細な動きを検出可能なサービスです。検知ステップは最小2.5mm間隔に設定可能で、各ステップごとの反射強度や位相情報を取得することが可能です。
Sparse IQ の動作イメージ ( Acconeer Exploration Tool )
またSparse IQを基にした各種サンプルをご用意しており、実際の製品により近い形でA121の評価を行うことが可能です。
A121搭載モジュールXM125のご紹介
A121 を搭載したミリ波レーダーモジュールとして、XM125 が提供されています。XM125 は 15mm×18.6m の小型な基板に A121 および制御用 MCU を搭載し、ソルダーパッドを備えているため容易に実装が可能です。なお、本モジュールは日本の電波認証は取得されていないため、ユーザー側で取得していただく必要があります。
XM125の特長
- A121 60GHz Pulsed Coherent Radar(PCR)センサー搭載
- STマイクロエレクトロニクス社製32-bit Cortex® M4 STM32L431CBY6搭載(SDKを提供)
- 15mm×18.6mmの小型基板
- 1.8Vアナログ/デジタル電源
- 1.8V or 3.3V IO電源
- 低消費電力
- 0.33mW@1Hz、検知距離2.75m
- 制御I/F:UART、I2C、GPIO
- 評価用ボードとしてXE125をご用意
- XM125をマウント済み
- USBタイプCコネクター搭載、PC等へ接続可能
- Acconeer Exploration Toolでの評価が可能
ご利用のイメージ
①モジュールを既存システムにアドオン
外部システムから I2C で XM125 にアクセスすることで、レーダーの制御や検知データの取得が可能です。ご利用のシステムにレーダー特有のソフトウェアの実装をする必要がないため、簡単にレーダー機能をシステムに追加することが可能です。
- Acconeer社提供のSDKに付属するDicetance Detector(距離検知)およびPresence Detector(人存在検知)の Example ApplicationをXM125のMCUに書き込むことで、外部システムからI2Cでモジュール制御することが可能
- Acconeer社提供の専用のファームウェアをXM125のMCUに書き込むことで、Acconeer Exploration Toolでの評価が可能
② モジュールまたはカスタムボード上で独自アプリケーションを開発
Cortex-M マイコン向けに、A121 を制御するための SDK が提供されています。こちらを使用することで、モジュール上またはカスタムボード上に独自のアプリケーションを開発することが可能です。
- MCU(Cortex-M0/M4/M7/M33)向けのSDK
- RSS(Radar System Software)ライブラリAPIを使用したExampleが付属
- HAL(SPIやGPIO制御のHW依存の実装)のExampleが付属
- Dicetance Detector、Presence Detectorを使用したリファレンス・アプリケーションが付属
アプリケーション事例のご紹介
- 見守りセンサー(人の存在検知、呼吸検知)
- 振動数検知よるインフラや産業機器のメンテナンス
- 水位計、水流監視
- 自走ロボット向け床面検知センサ(床面の材質検知)
- ジェスチャーコントローラー
人の存在検知デモ
呼吸数検知のデモ
タンク内レベルセンシングのデモ
振動数検知のデモ
水流監視のデモ
路面状態検知(草の検知)のデモ
まとめ
今回はAcconeer社の次世代チップ A121 についてご紹介しました。従来からの特長であった小型・低消費電力で運用できるメリットはそのままに、SNR の強化やサービス一新により様々なアプリケーションへの応用が期待できます。また A121 搭載の XM125 を活用することで、開発工数を大幅に削減することも可能ですので、ぜひご検討ください。