五一咸鱼指南:搓搓手就能控制电子设备!这个黑科技还能更牛吗?

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楼主 2018-06-28 18:45:15
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前两天,小R看到一个黑科技,你的手只要在空中扭一扭,转一转,就能精确操控各种电子设备!


对着手表搓搓手,就能转动表盘,切换界面。



在音响前“啪嗒”打一个响指,音响就会放音乐或者关闭音乐。



打不了响指患者怎么办?没事,只要有动作就能控制。


做几套手指操,直接代替繁琐的旋钮和触屏操作,实现隔空控制!



在床头看书想调节灯光,也不用转什么旋钮,随意挥挥手,灯就会跟着一亮一暗。



照这么发展,以后只要在空中尬舞一段,就能控制所有家电啦?


这个黑科技到底是啥?


嘿,这是微波雷达。它可以测量物体的距离、角度和速度,有了这些信息,就能判断手势,控制设备了。



它到底有多厉害,现在要带大家涨姿势了,快拿小本本记好吧!


什么是微波雷达?


微波雷达就是可以发射微波的雷达,大概长这样。



它通过发射和接收反弹回来的微波,来测得目标的距离、速度和角度。



但其实,能测距的东西有很多,像超声波、红外线和激光雷达。


不过,超声波和红外线的穿透力超差,一张纸都穿不过。激光雷达会用在无人车上检测障碍物,但只要一下雨,它就以为身边全是障碍。



而微波雷达就不一样了,它可以选择穿透,反射还是吸收。


遇到玻璃塑料瓷器,微波就穿透它们,遇到水和食物,微波就会被吸收(微波炉就是这么加热的),而遇到金属,就会反射。



那微波雷达是如何检测物体的?


测距原理


雷达会发射锥形的波,波束撞到障碍物会反弹回来。雷达再计算发射到弹回来的时间差,来判断距离。



发射方式有很多种,一种是脉冲发射,也就是一下一下地发,就像拧水龙头,开一下,关一下。


但如果在距离很近时,开关的频率就会很高,功耗会巨大,所以一般用另一种方法——调频连续波雷达(FMCW)



FMCW功耗没那么大,就像慢慢地拧水龙头,水流会慢慢变大,又慢慢变小。这也是现在多数微波雷达用的方法。



测速原理


还记得初中物理学过的多普勒效应吗?波源和人有相对运动时,人接收到的波的频率会不同。



微波雷达的就利用这种效应来测速。不同速度的物体,反射回去的波的频率也会不同,通过检测频率差,就能知道目标的移动速度了。


但这只能测出径向速度。想要测得切向速度,还要知道角度信息,然后微分得到。



测角原理


测角度超简单,只要知道目标在哪,就知道角度了嘛。


所以雷达需要发射好几束波,通过触碰到目标的两束波的相位差,来计算它的角度。



有了这些数据,很多生活中的难题都可以解决。


像在汽车上装个微波雷达,不仅能测量车距,可以安心地倒车,还能测其他车和自己的相对速度,避免追尾。



现在很多无人车也都会配备微波雷达。


更牛的是,这玩意虽然没有眼睛,也能知道面前的是什么东西!


我们放个苹果橘子上去,它都能判断这是啥!



甚至能分辨杯子装着可乐还是空气。



这和距离角度速度都无关啊,怎么判断的?


因为橘子苹果可乐的颜色和成分不同,对电磁波的反射能力也不同,所以雷达就能通过这个特性来分辨它们。


这么厉害的微波雷达,现在小R要送给你们!让大家挖掘出它更多牛掰哄哄的功能!


福利:Distance2Go微波雷达应用方案征集


大赛鸣谢赞助商英飞凌 (Infineon Technologies)的24GHz毫米波雷达有几大优点:


1. 毫米波 : 波长短, 雷达分辨率高,不易受干扰;

2. MMIC(单片微波集成电路) : 包括多种功能电路,如低噪声放大器(LNA)、功率放大器、混频器、检波器、调制器、压控振荡器(VCO)、移相器等;

3. 低功耗, 集成度最高 (可节省约30%的电路板空间)。



现向所有粉丝发起微波雷达应用方案征集。


参与方式:


了解Distance2Go微波雷达仪信息,用文字阐述方案计划以及可实现的 Demo,提交至邮箱 robomaster@dji.com。


提交要求:


详细描述方案内容,包括测评方法、测评指标、研发仪器、将用微波雷达做何种应用、计划用时和研发思路。


获得奖励


我们将选出几名优秀的小伙伴,赠送Distance2Go微波雷达。


获得奖品的小伙伴需要按照计划完成方案并反馈。征集截止至2018年5月15日,快去写方案计划吧!


 本期作者 


北方工业大学 郭明理 

北方工业大学 RoboMaster战队顾问

能在实验室钻个几天几夜的嵌入式迷



本文来自 RoboMaster 技术智囊团郭明理,文章部分有修改。如果你也希望加入技术智囊团,请通过 robomaster@dji.com 联系我们。文章部分素材来自公共网络,侵权删除。


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