Display erkennt Umgebung Personen in der Nähe werden vom Radar erfasst

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Mit einem 60-GHz-Radar können Personen in einem Umkreis von 15 Metern zuverlässig erkannt werden. Damit ergänzt das Radarsystem bestehende Umgebungslichtfunktionen bei Industrie-Displays.

Die Radar-Einheit von Data Modul erkennt Personen im direkten Umfeld eines Displays.(Bild:  Data Modul)
Die Radar-Einheit von Data Modul erkennt Personen im direkten Umfeld eines Displays.
(Bild: Data Modul)

In industriellen Umgebungen steigt der Bedarf an Anzeigesystemen, die sich flexibel an wechselnde Betriebsbedingungen anpassen lassen. Neben klassischen Parametern wie Umgebungslicht oder Temperaturschwankungen rückt dabei zunehmend auch die Kontextsensitivität in den Fokus. Hier sind es vor allem Personen, die im direkten Umfeld des Displays erkannt werden sollen. Radarbasierte Sensorik bietet eine robuste und zuverlässige Antwort.

Im Vergleich zu optischen oder infrarotbasierten Verfahren ist Radar unempfindlich gegenüber Fremdlicht, Schmutz, Staub, Feuchtigkeit oder mechanischer Beanspruchung. Das prädestiniert es für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen, im Außenbereich oder in hygienekritischen Umfeld wie der Lebensmittel- oder Medizintechnik. Radar erlaubt zudem eine präzise Detektion von Bewegungen sowie die Unterscheidung zwischen Anwesenheit und Abwesenheit – auch durch nicht-transparente Materialien hindurch.

Radartechnik mit 60 GHz

Data Modul integriert radarbasierte Sensorik in seine industriellen Monitorsysteme. Die Funktionalität steht in Kombination mit Scaler-Boards der eMotion-UHD-II-Serie zur Verfügung und erlaubt eine bedarfsgerechte Steuerung der Anzeige, basierend auf Anwesenheits- und Bewegungserkennung.

Die zugrundeliegende Radartechnologie arbeitet im 60-GHz-Band und nutzt hochintegrierte Sensorchips, die Sende- und Empfangseinheit sowie Antennen auf einer einzigen Baugruppe vereinen. Der Sensor detektiert Bewegungen und ermöglicht so eine situationsabhängige Steuerung des Displays – beispielsweise durch automatische Helligkeitsanpassung oder vollständige Abschaltung bei Abwesenheit von Personen im Erfassungsbereich.

Reichweite bis zu 15 Meter

Die Radarbaugruppe wird direkt im Frontrahmen des Monitors montiert. Die Erfassungsreichweite beträgt bis zu 15 m, der horizontale Erfassungswinkel liegt bei über 160°. Die Sensorfunktion arbeitet zuverlässig in einem Temperaturbereich von –20 bis 70 °C. Störungen durch Fremdlicht, Staub oder Vandalismus beeinflussen die Funktion nicht, was den Einsatz auch in rauen Industrieumgebungen oder im Außenbereich erlaubt. Die Montage kann typischerweise hinter einer Kunststoffabdeckung erfolgen, ohne Einfluss auf die Sensoreigenschaften.

Neben der Anwesenheitserkennung sind weitere Funktionen realisierbar. So lässt sich bei Annäherung einer Person der Displayinhalt gezielt verändern – etwa vom Standbild auf eine interaktive Informationstabelle. Die Konfiguration des Radarsensors erfolgt über das On-Screen-Display. Parameter wie Empfindlichkeit und Erfassungsbereich lassen sich dabei flexibel zwischen 2 und >10 m anpassen. Die Integration in bestehende Plattformen ist über eine I²C-Schnittstelle möglich; optional sind auch Schnittstellen wie RS232 oder DDC/CI vorgesehen. Die Bereitstellung einer API zur Fernabfrage von Sensordaten ist für projektspezifische Anwendungen vorgesehen.

Steuerung des Umgebungslichts

Zusätzlich zur Radarfunktion sind zwei Lichtsensoren auf der Leiterplatte integriert: Einer dient zur Umgebungslichtsteuerung (ALC), der andere überwacht im Rahmen des Display Performance Monitorings (DPM) Status und Helligkeit des Panels. Ergänzend verfügt die Sensorbaugruppe über Status-LEDs und einen Infrarotempfänger für Fernbedienungsfunktionen. Die Kombination aus einem Sensorchip mit 6,5 mm x 5,0 mm x 0,9 mm, robustem Design und vielseitiger Funktionalität eröffnet interessante Optionen für die energieeffiziente und kontextabhängige Steuerung von Displays in industriellen und öffentlichen Anwendungen. (heh)

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