雷达传感器的新型热门应用,你知多少?

2017-07-20 21:46:12编辑:鲁迪 关键字:传感器  雷达

提起雷达技术,大众对此并不陌生。

传统的雷达技术具有非常广泛的应用。如机载、舰载、基地雷达可以对运动目标进行检测、成像;在气象、航管、遥感等领域,我们可以借助雷达传感器实现气象预报、交通管制、资源勘查等。但是,由于传统雷达设备的硬件成本高且体型巨大,因此一直在消费类电子产品中应用较少。

近年来随着半导体技术的发展,雷达的尺寸、功耗和价格在不断下降。另一方面,毫米波、超宽带技术和多发多收的使用,结合创新的信号处理技术和计算能力不断增强的芯片,雷达的感知功能日益强大。

雷达感知是一种无线感知技术。通过分析接收到的目标回波特性,提取并发现目标的位置、形状、运动特性和运动轨迹,并且可以进一步推断目标和环境的特征。其作用类似于人类的眼睛和耳朵。

与其它传感器相比,雷达感知具有许多独特的优势。例如,与视觉传感器相比,雷达不受光线明暗的影响,具有穿透遮挡物的能力,可以更好地保护个人隐私;与超声技术相比,雷达感知的距离更远,而且不会对人和动物造成伤害。

(雷达技术的应用场景 来源:IMEC 2015)

雷达感知可以支持非常丰富的应用场景。比如,毫米波雷达就已经被广泛应用在汽车辅助驾驶领域,用以检测行人和前车,实现防撞预警。此外,如上图所示,雷达在居家、智能大厦、自动驾驶以及可穿戴设备等领域也有很多潜在的应用。

以智能家居场景为例,雷达传感器可以被用于开关控制、入侵检测、智能开门器等方面,方便大众生活。在音响系统中,雷达能够探测到某一区域的人与音响之间的距离,从而调整音响在某个区域的声音大小;在空调系统中,雷达可以根据人的远近,自动调节室内温度;当雷达探测到吹风机离头发太近时,还可以自动调节吹风机的温度。

随着新型低功耗、小型化雷达传感器的诞生和产品化,雷达技术在各种智能设备和消费类电子产品中的应用将成为一种必然趋势。

英特尔中国研究院已在推动雷达感知技术的新型应用方面开展研究工作。让我们结合一些具体的应用场景,来一探究竟吧。

人体体征检测

呼吸和心跳是非常重要的人体生命体征,可以借助雷达技术进行检测。与传统医疗设备或可穿戴设备相比,利用雷达探测人体体征非常便捷,无需受检测者穿戴任何设备,从而实现非接触式的检测。该技术可以被应用在人的检测,睡眠监测和情绪管理等场景中,并结合儿童或老人的家庭看护等应用发挥重要作用。

我们在这一技术领域的研究进展顺利,结合特定的波段,可以做到隔墙实现人体检测。

运动识别

雷达的优势是对运动的检测,可以利用目标回波的多普勒效应来观测和解读目标的运动状态,如运动方向和运动速度;在使用多通道传感器时,还可以从不同的视角观察目标的运动。通过从不同的视角采集目标的运动状态,并结合瞬时信息和历史信息进行分析,从而实现对复杂运动的分辨。在下图所示的例子中,当人的手臂做不同运动时,不同动作产生了不同的微多普勒模式,结合运动的能量特性等特征可以实现不同运动的分辨。

(挥动手臂产生的微多普勒效应 来源:《雷达中的微多普勒效应》, Victor C.Chen)

利用雷达识别运动的技术可以应用在不同的场景中。比如在体育运动中,可以借用这项技术检测人和球类的运动状态和运动轨迹。在居家环境下,还可以做人体摔倒检测,用于预防老人摔倒。目前,我们的技术已经可以通过处理雷达数据,实现人体运动状态和轨迹的解读。

手势识别交互

人机交互是雷达技术的另一个重要应用领域,如手势识别交互。利用雷达采集的距离、多普勒信息,以及快速采样获得的手动态运动历史信息,雷达可以很好地展现手的动态运动特性,并可以从不同的角度观测手的运动。另外,从雷达反射回波的幅度形状等信息中也可以得到手势的散射特性。处理算法结合这些特征,可以很好地复现手势。

我们将这一领域的研究工作与机器学习相结合,已经实现了十种不同手势的识别。

多传感器的融合

在雷达传感器与其它传感器的融合方面,我们的目标是通过结合不同传感器的优势,实现更可靠的判断。目前我们已经开展了雷达和视频传感相结合的工作。举个具体的例子,相机在检测玻璃时会有困难,而雷达却能检测到。两者相结合,可以更可靠地支持避障等应用。

除了上述几项应用领域,我们还在探索如何将雷达传感技术与家用服务机器人相结合,实现人体检测和人机交互等方面的应用,并将进一步利用AI技术,提升数据处稳定性和可靠性,为未来走向市场做好坚实的准备。


关键字:传感器  雷达

来源: 智东西 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/article_2017072010915.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:新型纳米复合材料传感器 可构成传感器网络
下一篇:马云无人超市给传感器芯片带来新商机

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

意法半导体发力智能工业MEMS传感器

在人类文明进化的长河中,三次工业革命不仅给人类文明带来了巨大的转变,其所释放的生产力更是远远超过数千年文明所积累的总和。工业革命使人类突破了地理的限制;电力革命带来的大规模制造使人类突破了组织规模的限制;信息技术革命带领人类突破了物理世界的限制。而现在,第四次工业革命——智能工业时代已来临。目前,中国工业4.0建设正在如火如荼地推进当中。世界领先的半导体厂商、MEMS传感器和推进器供应商,意法半导体(ST)正加速布局工业级MEMS传感器市场。在MWC2018上海展上,意法半导体大中华暨南亚区模拟、MEMS和传感器产品部市场总监吴卫东先生介绍到:“手机里的传感器有很多,像加速度,陀螺仪,麦克风等,包括家居或者智慧城市,工业用的传感器
发表于 2018-07-24 16:31:40
意法半导体发力智能工业MEMS传感器

索尼推出全球像素最高的IMX586传感器:4800万像素

华为今年推出的P20 Pro处理器使用了徕卡三摄,将智能手机的拍照水平提升到了一个新高度,这背后还有华为、索尼定制的IMX600传感器的功劳,1/1.7寸大底、4000万像素的规格远高于主流手机所用的其他传感器。买不到IMX600传感器的厂商也别着急,今天索尼宣布推出IMX586传感器,4800万像素,1/2尺寸,单个像素0.8um,等效1.6um,今年秋季上市,目前开始出样,价格约为3000日元,折合人民币182.7元。  过去两年中智能手机开始重视大底、大像素,所以一些智能手机所用的传感器还是1200W像素的,索尼推出的这款IMX586传感器具备4800万像素,1/2尺寸大小,是目前像素最高的手机传感器,号称媲美单反相机
发表于 2018-07-23 18:26:02
索尼推出全球像素最高的IMX586传感器:4800万像素

一文带你看完可穿戴设备对哪些领域有影响?

美国科技博客ReadWrite刊文称,在《银翼杀手》和《少数派报告》等科幻小说中,人类使用高科技设备来实现“超人”般的能力。尽管这只是梦想,但近年来可穿戴设备的发展已部分实现了这样的梦想。在21世纪,可穿戴设备将日渐重要。 未来几年可穿戴设备影响最大的5大领域: 1.基于数据的医疗定义:能持续收集并展示用户的健康和运动信息、嵌入式的生物传感器和软件。这将帮助医生、医疗团队和教练迅速做出精确的决策。 北卡罗来纳大学运动医学专家大卫·贝尔科夫(David Berkoff)博士表示:“目前最主要的目标之一在于改善医疗的持续性。目前,我们只能获取病人健康状态短暂、不连续的信息。病人前来看病,我们了解他们当天
发表于 2018-07-19 21:03:04

无人驾驶技术探讨:热传感器能否阻止Uber致命事故?

到底什么样的技术才可以避免这样的悲剧发生?是激光和超声波?还是雷达和摄像头?上述问题一直在自动驾驶技术领域的重大争议中占据主导地位。以往,人们从未如此关注过热传感。  但随着亚利桑那州Uber自动驾驶汽车发生严重事故,人们开始重视热传感器。  目前,像FLIR Systems和AdaSky这样的热成像相机制造巨头成为了公众的焦点,并借此向那些对自动驾驶汽车发展产生警惕的公众宣传着他们的案例。  据麦姆斯咨询报道, Waymo和Uber等公司的自动驾驶汽车主要依靠旋转式激光雷达(LiDAR)传感器来准确地探测车辆周围环境。然而,即使顶级LiDAR的价格在过去几年中已大幅下降,但对于大多数市场应用来说仍然非常昂贵
发表于 2018-07-17 19:17:16

VOC 传感器让用户室内的空气更清新

随着市场经济与科学技术的不断发展,建筑领域的发展也日新月异,人们对生活质量的要求越来越高,建筑装修装饰的标准也随之增高,那么室内空气污染现象也就伴随而生.本文通过对室内环境污染的情况以及检测现状进行分析,从而提出一些应对方法.  2018年7月17日,高性能传感器解决方案供应商艾迈斯半导体宣布已更新其市场领先的 CCS8xx 系列气体传感器 IC 的功能,以缩短室内空气质量监测应用的初始化时间,并提高其性能。初始化时间缩短可提升室内空气质量监测设备的开箱即用体验 模拟挥发性有机化合物 (VOC) 传感器 IC CCS801 的软件库以及数字 VOC 传感器 IC CCS811 的设备固件经过重大升级
发表于 2018-07-17 14:02:25

中国图像传感器发展路在何方

前不久,中国半导体芯片自给率低的话题引发行业热议,自给率已经成为中国半导体行业发展的瓶颈——各类芯片的自给率数据触目惊心,中国半导体人蓦然惊觉,原本看似欣欣向荣的中国半导体产业却依旧让国际厂商捏着七寸,而这些自给率“重灾区”就包括了图像传感器这一类别。图像传感器,顾名思义就是将光学图像转换为计算系统能够处理的电子信号。根据采用的感光元件不同,通常分为CCD(电荷耦合器件)图像传感器与CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器两类,相较于CCD图像传感器较高的制造成本,随着CIS(CMOS图像传感器)技术的发展,CIS逐渐实现了比CCD更广泛的应用。由于中国半导体起步较晚、基础较差,商用CCD芯片的开发完全落于人后,市场基本被索尼
发表于 2018-07-16 16:05:26
中国图像传感器发展路在何方

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 视频监控 智能卡 防盗报警 智能管理 处理器 传感器 其他技术 综合资讯 安防论坛

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved