Imec opracował kompaktowy, wysoce czuły system radarowy MIMO 140 GHz. Konfiguracja MIMO została przedstawiona w celu rozpoznawania gestów, wspierając intuicyjne interakcje człowiek-maszyna.
Ultra-dokładna rozdzielczość tego radaru pozwala na wykrywanie ruchów mikroskóry związanych z parametrami życiowymi obsługującymi aplikacje takie jak bezdotykowe monitorowanie kierowcy lub monitorowanie pacjenta.
Kluczowymi wyróżnikami prototypu prototypu 140GHz imec w chipie są niewielkie rozmiary i wysoka wydajność radaru - pod względem rozdzielczości i czułości ruchu.
Radar działa w zasięgu do 10 m, z rozdzielczością 15 mm i pasmem częstotliwości 10 GHz.
Włączono wiele ścieżek antenowych, aby umożliwić kompletną (wirtualną) konfigurację 1 × 4 MIMO, aby osiągnąć separację celów kątowych.
Układ nadawczo-odbiorczy ma wbudowane anteny i jest zintegrowany z 28nm masową technologią CMOS, zapewniając tanie rozwiązanie przy produkcji wielkoseryjnej. Te właściwości sprawiają, że system radarowy jest szczególnie atrakcyjny dla zastosowań, w których kluczowe znaczenie ma precyzyjne wykrywanie oparte na małym ruchu.
Nauczanie maszynowe
Dodając możliwości uczenia maszynowego, firma imec zademonstrowała teraz wykonalność radaru do wykrywania i klasyfikowania małych ruchów w oparciu o informacje Dopplera.
„Otwiera to nowe możliwości, na przykład, umożliwia rozpoznawanie gestów dla intuicyjnych interakcji człowiek-maszyna”, mówi Barend van Liempd, kierownik ds. Badań i rozwoju w imec. „Pomyśl o przestrzeni AR / VR, gdzie nowy radar może obsługiwać intuicyjną interakcję z obiektami wirtualnymi. Rozpoznawanie gestów może potencjalnie umożliwić intuicyjną kontrolę urządzeń - uzupełniając istniejące interfejsy, takie jak sterowanie głosowe lub ekrany dotykowe ”.
Będąc niewrażliwym na warunki oświetleniowe i zachowując prywatność (jak dotąd radar nie rozpoznaje ludzi), rozwiązanie radarowe ma szczególne zalety w porównaniu z innymi typami czujników ruchu, na przykład kamerami termowizyjnymi opartymi na czasie przelotu. A ponieważ jest wyjątkowo kompaktowy, system radarowy imec 140 GHz może być zintegrowany niewidocznie w prawie każdym urządzeniu, takim jak laptopy, smartfony lub ekrany.
Imec opracował specjalny algorytm uczenia maszynowego oparty na wielowarstwowej sieci neuronowej, w tym warstwę LSTM, i korzysta z nadzorowanego uczenia się, aby szkolić model wnioskowania za pomocą wewnętrznych nagrań etykietowanych powyżej 25 osób, w tym kilka przechwyceń dla każdego z 7 różnych gesty. W przeciwieństwie do eksperymentalnego zbioru danych, model klasyfikuje zarejestrowane 7 gestów i przewiduje właściwy gest co najmniej 94% czasu.
Oprócz gestów, parametry życiowe można również mierzyć z bardzo dużą precyzją dzięki wysokiej częstotliwości radiowej. Dlatego radar jest doskonałym kandydatem do stosowania w samochodowych systemach monitorowania znaków życiowych, aby umożliwić bezkontaktowe śledzenie stanu kierowcy, np. W celu wykrywania zasypiania, nieprawidłowego poziomu stresu lub ewentualnie zapobiegania wypadkom z powodu ostrych zagrożeń zdrowia, np. Serca lub ataki padaczki. Innym możliwym zastosowaniem jest monitorowanie małych dzieci za pomocą wykrywania ruchu i funkcji życiowych, nawet gdy niemowlę jest przykryte kocem i śpi, np. W celu powiadomienia w przypadku niezamierzonego pozostawienia dziecka w pojeździe.
Radar MIMO
Aby powiększyć bogactwo danych i informacji przestrzennych, imec obecnie buduje system radarowy 4 × 4 MIMO, dla którego opracowywana jest nowa generacja układów radarowych - włączenie TX i RX jako oddzielnych układów. Pozwoli to na większą elastyczność w dystrybucji elementów tablicy MIMO w dostępnym obszarze. Zostanie również zbadana, czy funkcjonalność autonomicznych układów radarowych może zostać zwiększona, aby umożliwić systemom MIMO jeszcze większe macierze układów.
Radar Imec 140 GHz został opracowany w ramach otwartego programu badawczo-rozwojowego dotyczącego technologii radarowej. Zainteresowane firmy mogą uczestniczyć w programie lub w dwustronnym projekcie badawczo-rozwojowym lub licencjonować bloki konstrukcyjne technologii.
