자율성과 자동화

인원 수 세기, 낙상 감지 및 장애물 회피는 근접 센서의 주요 사용 사례입니다. 인원 수 세기는 소매 분석에 혁신을 가져왔기 때문에 카메라 없이 매장의 유동 인구를 측정하고 고객의 개인 정보 보호 문제를 완화할 수 있습니다. 진공 로봇은 주변 환경을 감지하여 계단에서 떨어지지 않도록 하고, 장애물 회피 기능을 사용하는 드론 내비게이션 시스템은 50m 범위에서 나무 주변을 기동하고 전선이나 기타 장애물을 피할 수 있습니다.

자율성과 자동화가 필요한 애플리케이션의 경우 가장 중요한 요소는 범위와 시야각이지만, 이 두 가지 요소는 서로 상충되는 측면이 있습니다. 시야가 넓어진다는 것은 일반적으로 감지 거리나 범위가 더 짧다는 것을 의미하며, 이는 비디오 초인종에 접근하는 사람과 같은 동작을 감지하는 데 유용합니다. 그 반대도 마찬가지입니다. 시야가 좁을수록 감지 범위가 길어지는 경우가 많으며, 이는 안전하게 착륙하기 위해 시간에 맞춰 속도를 줄여야 하는 드론과 같은 응용 분야에 유리합니다. 다양한 근접 감지 모드가 범위와 시야를 좌우합니다. 무선 주파수(RF) 파장(레이더)의 감지 범위는 0.04m~100m 이상, 시야각은 160도이며, 근적외선 파장(광학 비행 시간 [ToF])의 감지 범위는 0.01m~20m, 시야각은 0.15도~120도입니다.

새롭게 떠오르는 자율 및 자동 애플리케이션의 감지 범위와 시야 요구 사항이 변화됨에 따라, TI 근접 솔루션은 다양한 옵션을 제공합니다. TI의 IWR6843 밀리미터파(mmWave) 센서와 OPT3101 아날로그 프론트 엔드를 통해 100m 이상의 거리에 도달할 수 있습니다

안전한 작동

자율 주행과 자동화 기능을 제공하는 근접 센서는 안전한 작동을 가능하게 합니다. 첨단 운전자 보조 시스템 및 산업용 로봇과 같은 애플리케이션에서 근접 센서는 비접촉 작동을 위한 적응형 및 예측형 안전 조치를 제공합니다. 국제전기기술위원회 61496-5 표준에 따라 공장 내 고위험 구역과 사각지대를 모니터링하거나 차량이 보행자와 충돌하기 전에 차량을 멈추도록 신호를 보냅니다. TI의 77GHz AWR2544 레이더 센서는 200m 이상의 범위 감지를 지원하며, 더 높은 범위 분해능을 통해 코너 레이더 애플리케이션의 성능을 개선하여 차량 안전을 높입니다.

측정 속도 및 감지 분해능은 빠르게 움직이는 조립 라인이나 수술 절차와 같은 시나리오에서 중요한 역할을 합니다. 표 1은 근접 센서 솔루션의 몇 가지 차이점과 다양한 환경 조건에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다.

에너지 효율

오디오 빔포밍은 TV, 사운드바, 스마트 스피커 및 유사 애플리케이션이 6m~8m 범위의 사람에게 오디오를 직접 전달하도록 하여 최적의 청력을 통해 사용자 환경을 개선하는 근접 센서를 통해 이루어집니다. 마찬가지로 난방, 환기 및 공조 시스템에 IWRL6432 mmWave 레이더 센서를 구현하면 사람 쪽으로 공기를 조종하여 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 이러한 지능형 조향 방법은 여러 구역을 모니터링하여 존재를 파악하고 각 구역을 통과하는 움직임을 추적하는 등의 기능을 통해 가능합니다. 특히 60GHz 레이더 센서의 단파장과 더 많은 수의 전송 및 수신 안테나를 통해 한 방에 있는 4명 이상의 사람의 존재, 동작 및 위치를 정확하게 감지할 수 있습니다.

근접 센서는 또한 인간의 존재 감지 기능을 사용하여 에너지를 절약함으로써 지속 가능한 건물 설계의 발전에 기여합니다. 비디오 초인종, 키오스크 및 자동 출입문과 같은 애플리케이션은 저전력 모드로 진입하고 감지 시 조치를 취할 수 있습니다. 저전력 모드에서 시스템의 능력을 유지하는 것은 에너지 효율을 높이는 효율적인 방법이며, 이는 배터리 구동 시스템에서 특히 중요합니다.

결론

각각의 특정 센서 솔루션은 차별화 요소를 제공합니다. 예를 들어 TI의 IWR6843 및 IWRL6432 레이더 솔루션은 100m 범위에서 4D(3D 및 속도) 감지를 지원하는 기능으로 4cm의 해상도와 단일 센서에 새로운 아키텍처의 RF 및 마이크로컨트롤러 통합을 통해 감지를 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다. TI의 레이더 장치는 건식 벽이나 플라스틱과 같은 비금속 물질을 통과할 수 있으므로 미적인 이유로 센서를 숨길 수 있습니다. TI의 OPT3101 아날로그 프론트 엔드는 고도로 사용자 정의가 가능하며, 거리뿐 아니라 대상의 방향을 결정하는 다중 목표 및 다채널 기능을 포함하고 있습니다.

근접 센서가 있는 세상은 더 지능적이고 효율적이며 사용자 친화적입니다. 매일 아침 주방에 들어가면 커피 머신이 커피 추출 과정을 시작하거나, 노트북 화면이 사용자가 걸어갈 때 개인 정보 보호 모드로 전환될 수 있습니다. 저비용, 배터리로 구동되는 애플리케이션으로 모든 가정에서 손 제스처 감지 기능을 사용할 수 있습니다. 올바른 근접 센서를 선택하는 것은 새로운 시장을 활성화하는 데 필수이며 이를 통해 일관적인 혁신을 제공하는 세상을 상상할 수 있습니다.

추가 리소스

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