作為“機器之眼”的激光雷達因無人駕駛及機器人等領(lǐng)域的火熱而備受關(guān)注。它是一種用于獲取精確位置信息的傳感器，可以確定物體的位置、大小、姿態(tài)等，相較于其他類型的傳感器，激光雷達在測量精度和探測人體等方面的能力十分突出，因此在機器的感知系統(tǒng)中占據(jù)重要位置。
但同時我們也注意到，除了激光雷達，在無人駕駛等領(lǐng)域，毫米波雷達也并未被完全拋棄，它究竟有哪些優(yōu)勢能與激光雷達相互抗衡呢?今天我們就來聊聊激光雷達與毫米波雷達各自的特性及區(qū)別。
毫米波雷達是一種工作在毫米波波段探測的雷達，能夠測量被測物體的相對距離、速度及方位的傳感器。毫米波實質(zhì)上就是電磁波，毫米波頻段比較特殊，其頻率高于無線電，低于可見光和紅外線，頻率大致范圍是10GHz—200GHz，這是一個更適合于車載領(lǐng)域的頻段。
早期毫米波雷達僅在軍事領(lǐng)域被應(yīng)用，隨著雷達技術(shù)的不斷進步及發(fā)展，毫米波雷達已被廣泛應(yīng)用于無人車、無人機及智能交通等多個領(lǐng)域。無人駕駛是目前毫米波雷達最熱門的應(yīng)用領(lǐng)域，毫米波雷達之所以未被市場拋棄的最大原因在于其具有可穿透塵霧、雨雪、不受惡劣天氣的影響，并能做到全天候工作。
但毫米波雷達在分辨率上終是硬傷，一般雷達依靠發(fā)射脈沖(波形)獲取信息，反之發(fā)射和回波信號決定了信息的內(nèi)容和質(zhì)量。一般情況下，頻率越高的信號能承載的信息和分辨力也會更高。因此，在這一點上，毫米波雷達就大不如激光雷達。
激光雷達主要是向目標發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較,做適當(dāng)處理后，就可獲得目標的有關(guān)信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。因能對周圍環(huán)境實現(xiàn)3D感知而備受自主駕駛領(lǐng)域的“寵愛”。
激光雷達和毫米波雷達從工作原理上來說具有相似之處，都是利用回波成像來構(gòu)顯被探測物體的，就相當(dāng)于人類用雙眼探知而蝙蝠是依靠超聲波探知的區(qū)別。不過激光雷達發(fā)射的電磁波是一條直線，主要以光粒子發(fā)射為主要方法，而毫米波雷達發(fā)射出去的電磁波是一個錐狀的波束，這個波段的天線主要以電磁輻射為主。
相比毫米波雷達，激光雷達在探測精度、探測范圍及穩(wěn)定性方面更具優(yōu)勢。在精確度方面，毫米波雷達的探測距離受到頻段損耗的直接制約(想要探測的遠，就必須使用高頻段雷達)，也無法感知行人，并且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模。
但在抗干擾性上，毫米波雷達卻更勝一籌，由于激光雷達通過發(fā)射光束進行探測，受環(huán)境影響較大，光束受遮擋后就不能正常使用，因此無法在雨雪霧霾天，沙塵暴等惡劣天氣中開啟，而毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，因此可以在糟糕的天氣中探測。
綜上，我們可以看出，激光雷達與毫米波雷達各有優(yōu)劣，相互之間很難被取代。但從目前市場情況來看，激光雷達在無人駕駛及機器人領(lǐng)域更受青睞，它比毫米波雷達在測距、識別障礙物方面更準確，但激光雷達由于獲取的數(shù)據(jù)量遠超毫米波雷達，需要更高性能的處理器來處理數(shù)據(jù)，所以成本也相對更高。由于成本制約，目前在無人駕駛領(lǐng)域激光雷達實現(xiàn)大面積普及仍是一個難題。
相比于無人駕駛領(lǐng)域，激光雷達在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用卻更為迅速，性能要求相對較低，成本也沒那么高。目前，基于國內(nèi)思嵐科技激光雷達的服務(wù)機器人已被廣泛應(yīng)用于餐廳、商場、銀行、醫(yī)院等各大服務(wù)場所。利用激光雷達同時結(jié)合思嵐科技自主研發(fā)的SLAM技術(shù)，可幫助機器人實現(xiàn)自主定位、建圖及路徑規(guī)劃等功能。
二、毫米波雷達傳感器在人體檢測中的應(yīng)用
采用毫米波雷達傳感器，人體生命參數(shù)是以脈沖形式的微波檢測，由于人體生命活動(運動、呼吸、心跳等)的存在，使被人體反射后的回撥脈沖序列發(fā)生變化。
雷達存在感應(yīng)模組，由定頻、定向的高增益微帶天線及信號處理電路和算法及集成芯片構(gòu)成。板載集成中頻解調(diào)、頻譜能量分析、信號放大與數(shù)字處理等技術(shù)，其感應(yīng)距離、精度、延時可根據(jù)客戶需求進行調(diào)整。
該模組可檢測正常生活中人體行走、跑動等大動作，搖頭、擺臂等微小動作，人體呼吸等生命體征信號，即實現(xiàn)人體存在的檢測，可應(yīng)用于智慧酒店、智慧養(yǎng)老、智慧照明、智慧安防、智能家居等諸多領(lǐng)域。
毫米波可穿透塑料、墻板、衣服等特定材料，不受雨、霧、灰塵、雪等環(huán)境條件的影響。毫米波不僅可以檢測物體，還可以提供物體的距離、速度和角度。同時，雷達在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)遍地開花。
呼吸式人體雷達感應(yīng)器的能力強，它可以精準控制感知范圍，確保像臥室、衣帽間這類相鄰空間的感知區(qū)域不重疊，更具實用性的同時還能做到節(jié)能環(huán)保。
雷達人體感應(yīng)具有24小時的安全防護功能，在離家模式、睡眠模式下，它也在時刻監(jiān)測家中的安全狀態(tài)。當(dāng)你在外旅游、半夜加班時，如果它監(jiān)測到家中有外人闖入，它會立刻通過手機App推送告警信息給你。
毫米波雷達模塊具有強大的感測靈敏度，具有獨特的穿透功能，可穿透塑料和衣服，甚至是輕質(zhì)的建筑材料，也可用來測量距離，并可限制距離和設(shè)置檢測區(qū)域，識別并隔離微小的動作。
基于多普勒調(diào)頻連續(xù)波雷達系統(tǒng)，人體存在感應(yīng)雷達，實現(xiàn)人體生物運動的靜態(tài)感知和生物感知。適用于家庭、酒店、辦公室、車內(nèi)、醫(yī)院監(jiān)護等場所。
許多老年人都需要病人護理監(jiān)測，采用非接觸式生命體征監(jiān)測，該監(jiān)測系統(tǒng)可提供睡眠狀態(tài)、床位狀態(tài)檢測等，可為夜間照護人員或護士提供更好的信息，以提高護理大量患者的效率。
飛?？萍己撩撞ɡ走_傳感器，可輔助生活和病人監(jiān)測，例如靜坐太久、夢游、睡眠/清醒測量、床位存在檢測、病人翻身檢測、在浴室里呆太久等，都可以偵測出來，適用于輔助生活、養(yǎng)老院、醫(yī)院，并可發(fā)送警報給員工或親屬。
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