Acconeer社製 60GHz帯ミリ波レーダーA121のご紹介
A121について
Acconeer社が手掛けるA121は、独自のパルスコヒーレント技術により高精度かつ低消費電力を実現した60GHz帯ミリ波レーダーチップです。
A121 の主な特長
A121チップ
- AiPに対応(1Tx, 1Rx Anntena in Package)
- 5.5×5.2×0.8mmの小型パッケージ
- FoV：方位角±32.5° / 仰角±26.5°
- 1.8V単電源(IO電源は1.8Vまたは3.3V)
- 最長約23mまでの物体検知が可能
- 最小約2.5mmの距離検知精度(相対距離ではマイクロメートル)
- Cortex M0/M4/M7/M33向けにSDKをサポート
- 工事設計認証取得済
パルスコヒーレントとは
A121の送信方式はパルスレーダーですが、Acconeer社独自の技術によりコヒーレントを実現しパルスコヒーレントレーダーとして提供します。
パルスコヒーレントレーダーでは以下2つの長所を持ち合わせています。
1. パルス送信時間を抑え、超低消費電力を実現
A121ではピコ秒オーダーでの正確なパルス生成を行うことができ、これによりμW～mW(送信レート等で変動)レベルの超低消費電力を実現します。
2. コヒーレント性を持たせることにより高検知精度を実現
A121が生成する各パルス波において送信時間の精度及び位相を安定させつつ出力できます。そのためパルス間でのコヒーレントを実現しており、通常のパルスレーダーと比較し高精度(約2.5mｍの分解能)での検知が可能です。
A121搭載モジュールXM125
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、背面に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。
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
Acconeer Exploration Tool
評価用ボードXE125に対応するソフトウェアとして、Acconeer Exploration ToolがAcconeer社より無償提供されております。
本ツールを使用すれば、PC上で検知結果をリアルタイムかつ視覚的に確認でき、どなたでもスムーズに評価を開始することが可能です。
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Distance 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
外部制御での運用イメージ
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
スタンドアローンでの運用イメージ
アプリケーション事例のご紹介
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
タッチレスボタンのデモ
路面材質検知のデモ
まとめ
今回はAcconeer社のA121やXM125についてご紹介しました。小型・低消費電力で運用できるメリットがあり、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。
