【導讀】接近傳感器在系統設計中非常普遍，因此不太經(jīng)常遇到“是否需要接近傳感器”這一問(wèn)題，而更常見(jiàn)的是“哪種類(lèi)型能滿(mǎn)足設計目標”。在開(kāi)發(fā)新技術(shù)時(shí)，合適的解決方案并不總是很直觀(guān)。其中，考慮規格十分重要，尤其是終端設備特性，以此來(lái)確定系統設計應該采用哪種傳感技術(shù)。
在音頻波束成形和外科手術(shù)機器人等新興市場(chǎng)中，接近傳感器實(shí)現了自主性和自動(dòng)化、安全操作以及高能效。
接近傳感器在系統設計中非常普遍，因此不太經(jīng)常遇到“是否需要接近傳感器”這一問(wèn)題，而更常見(jiàn)的是“哪種類(lèi)型能滿(mǎn)足設計目標”。在開(kāi)發(fā)新技術(shù)時(shí)，合適的解決方案并不總是很直觀(guān)。其中，考慮規格十分重要，尤其是終端設備特性，以此來(lái)確定系統設計應該采用哪種傳感技術(shù)。
自主性和自動(dòng)化
人數統計、跌倒檢測和避障是接近傳感器的主要用例。人數統計顛覆了零售分析，無(wú)需攝像頭即可測量店鋪的客流量并減輕客戶(hù)的隱私顧慮。掃地機器人可以檢測自身環(huán)境以避免從樓梯上摔下來(lái)，而具有避障功能的無(wú)人機導航系統可以在樹(shù)木周?chē)┧?，并?nbsp;50 米的范圍內避開(kāi)電線(xiàn)和其他障礙物。
對于需要自主性和自動(dòng)化的應用，兩個(gè)重要的因素是距離和視場(chǎng)，但這兩者之間需要權衡。更寬的視場(chǎng)通常意味著(zhù)更短的傳感距離，這對于檢測有人接近可視門(mén)鈴等行為非常有用。反之亦然；更窄的視場(chǎng)通常意味著(zhù)更長(cháng)的傳感距離，這對于需要及時(shí)減速以便安全著(zhù)陸的無(wú)人機等應用大有裨益。不同的接近傳感模式將決定距離和視場(chǎng)。射頻 (RF) 波（雷達）的檢測距離為 0.04 米至 100 米以上，視場(chǎng)為 160 度，而近紅外波長(cháng)（光學(xué)飛行時(shí)間 (ToF)）的檢測距離為 0.01 米至 20 米，視場(chǎng)為 0.15 度至 120 度。
鑒于新興的自主性和自動(dòng)化應用在檢測距離和視場(chǎng)要求方面的差異，德州儀器 (TI) 接近傳感器解決方案可提供一系列選項。使用IWR6843毫米波 (mmWave) 傳感器時(shí)，傳感距離可超過(guò) 100 米；使用OPT3101模擬前端時(shí)，視場(chǎng)可高達 120 度。
安全運行
接近傳感器集自主性和自動(dòng)化于一身，可實(shí)現安全運行。在高級駕駛輔助系統和工業(yè)機器人等應用中，接近傳感器可為非接觸式操作提供自適應和預測性安全措施。根據國際電工委員會(huì ) 61496-5 標準，此類(lèi)傳感器可以監控工廠(chǎng)的高風(fēng)險區域和盲點(diǎn)，或者在車(chē)輛撞到行人之前發(fā)出信號，讓車(chē)輛停下來(lái)。TI 的 77GHz AWR2544 雷達傳感器可實(shí)現 200 米或更遠的探測距離，具有更高的距離分辨率，可改善角雷達應用的性能，從而幫助提高車(chē)輛安全性。
測量速度和傳感分辨率在快速移動(dòng)的裝配線(xiàn)或外科手術(shù)等場(chǎng)景中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。表 1 重點(diǎn)介紹了接近傳感解決方案之間的一些差異，以及它們在各種環(huán)境條件下的性能。
表 1：接近傳感解決方案的性能
能效
音頻波束成形是接近傳感器推動(dòng)的一種趨勢，可讓電視、條形音箱、智能揚聲器和類(lèi)似應用將音頻引導至 6 米至 8 米距離內的人，通過(guò)出色音效改善用戶(hù)體驗。同樣，在采暖、通風(fēng)和空調系統中實(shí)施我們的IWRL6432毫米波雷達傳感器有助于將空氣引向人，從而降低能耗。這些智能轉向方法是通過(guò)監控多個(gè)區域以定位存在以及跟蹤每個(gè)區域的移動(dòng)等功能實(shí)現的。具體而言，60GHz 雷達傳感器具有更短的波長(cháng)和更多的發(fā)射和接收天線(xiàn)，可以準確檢測房間內四人或更多人的存在、運動(dòng)和位置。
接近傳感器通過(guò)利用人體存在檢測來(lái)節省能源，有助于推動(dòng)可持續建筑設計的進(jìn)步?？梢曢T(mén)鈴、信息亭和自動(dòng)門(mén)等應用可以處于低功耗模式并等待檢測到后采取行動(dòng)。系統可處于低功耗模式是提高能效的有效方法，這對于電池供電型系統尤為重要。
結語(yǔ)
每種特定的傳感解決方案都有其獨特之處。例如，德州儀器的IWR6843和IWRL6432雷達解決方案可在 100 米距離內實(shí)現 4D（3D 和速度）檢測，分辨率為 4 厘米，并且能夠在單個(gè)傳感器中集成新型架構射頻和微控制器，從而根據檢測做出決策。TI 的雷達器件還能穿透石膏板和塑料等非金屬材料，因此出于美觀(guān)考慮可以隱藏傳感器。TI 的OPT3101模擬前端高度可定制，包括多目標和多通道功能，不僅可以確定目標的距離，還可以確定目標的方向。
一個(gè)擁有接近傳感器的世界，不僅更加智能和高效，對用戶(hù)也更加友好。當您每天早上走進(jìn)廚房時(shí)，咖啡機可以啟動(dòng)沖泡流程，或者當您離開(kāi)時(shí)，您的筆記本電腦屏幕可以進(jìn)入隱私模式。通過(guò)低成本、電池供電的應用，手勢檢測在每個(gè)家庭都能得以實(shí)現。選擇合適的接近傳感器對于推動(dòng)新市場(chǎng)的發(fā)展至關(guān)重要，同時(shí)有助于我們構想持續創(chuàng )新的世界。
其他資源
查看工業(yè)毫米波傳感器產(chǎn)品系列。
如需了解更多信息，請訪(fǎng)問(wèn) Radar Academy。
查看 TI 開(kāi)發(fā)人員專(zhuān)區。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
