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ミリ波センサとは -5分で分かる概要-

車載や産業機器へ応用が期待されている、「ミリ波センサ」。
注目されているのは知っているけど実際どのようなセンサなのか分からない方も多いのではないでしょうか。

今回はそもそもミリ波とは何か、ミリ波センサの特長や応用アプリケーションについてご説明します。最後にはTexas Instruments社(以下TI社)のおすすめミリ波センサ評価モジュールもご紹介します。ぜひ最後までご覧ください。

ミリ波とは?

ミリ波とは周波数帯が30GHz~300GHzの電磁波のことです。非常に高い周波数の電波は直線性が強く、電波なのにレーザのように扱うことができます。また波長にすると1~10mmとなることから、「ミリ波」と呼ばれています。

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ミリ波周波数帯

ミリ波を用いたミリ波センサは離れた対象物との距離、速度、角度を測定する事が可能です。

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ミリ波センサで検出できるもの

ミリ波センサ 動作原理

対象物との距離を測定する場合を例に、ミリ波センサの実際の動作をご紹介します。

  1. シンセサイザでミリ波の信号を生成
  2. TXアンテナから電波を送信
  3. 対象物で反射した電波をRXアンテナで受信
  4. [2]と[3]の信号を組み合わせてIF信号(計算に使用する信号)に変換
  5. IF信号を計算して対象物との距離に変換

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動作原理のイメージ図

ミリ波センサの特長

では多数あるセンサ種類の中で、ミリ波センサを使うメリットはどこにあるのか、3つの特長を見てみましょう。

特長1:耐環境性に優れている

ミリ波は直線性が強いため、雨や雪が降っている悪天候な状況でも、遠くまで検出することが可能です。 またミリ波は光ではなく電波なので、トンネルのように照度が急激に変化する環境でも、明るさに左右されず検出できます。

特長2:高精度

短波長のため高い精度での検出を実現でき、最小で0.1mm単位の動きを検出することが可能です。

特長3:アンテナの小型化が可能

無線アンテナの長さは電波の波長に依存しており、ミリ波は非常に短波長なのでアンテナを小型にできます。その結果基板面積を小さくできます。

ミリ波センサのアプリケーション応用例

トラフィックモニタリング

耐環境性があり高精度な特長を活かし、道路や交差点にミリ波センシング機能を追加することで、自動車の交通量を計測することができます。

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トラフィックモニタリング

ドローン/ロボット

高精度や基板面積を小型にできる特長を活かし、ドローンやサービスロボットにミリ波センシングを搭載することで障害物との距離を正確に測り、より高度な操作やナビゲーションをすることが可能になります。

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ドローン/サービスロボット

この他にも測定/測量用途でレベルセンシングや、周囲監視用途でビルディングオートメーションなど様々な分野・アプリケーションで応用が期待されています。

TI社ミリ波センサ評価ボード

IWR1443BOOST

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評価モジュール:IWR1443BOOST

産機向けIWRシリーズ IWR1443は、シングルチップで内部ハードウェアアクセラレータを搭載しているミリ波センサで、評価ボードにはアンテナやマイコンへの接続インターフェースを搭載しています。本ボードとTI社提供のオンラインツール "mmWave Demo Visualizer" を用意すればすぐ動作検証が可能なので、ご興味のある方は是非ご覧ください。

ミリ波センサで新たな付加価値を!

ミリ波センサの特長やアプリケーション例などをご紹介しましたが、いかがでしたでしょうか。

ミリ波センサを製品に取り入れることで、今までになかった付加価値を生み出すことが可能です。
ぜひご興味のある方は、こちらからお問い合わせください。

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