Imec vyvinul kompaktní, vysoce citlivý MIMO radarový systém 140GHz. Nastavení MIMO je demonstrováno pro rozpoznávání gest, což podporuje intuitivní interakce člověk-stroj.
Ultra-jemné rozlišení tohoto radaru umožňuje detekci pohybů mikrokože v souvislosti s vitálními značkami sloužícími jako aplikace bezdotykového monitorování řidiče nebo monitorování pacienta.
Klíčovými odlišiteli prototypového systému imec 140GHz jsou jeho malé rozměry a vysoký radarový výkon - pokud jde o rozlišení a citlivost pohybu.
Radar pracuje s dosahem až 10 m, s rozlišením 15 mm a šířkou pásma 10GHz.
Jsou zahrnuty více cest antén, aby umožnily kompletní (virtuální) 1 × 4 MIMO konfiguraci pro dosažení separace úhlového cíle.
Čip transceiveru je vybaven čipovými anténami a je integrován do technologie CMOS s objemem 28nm, což zajišťuje levné řešení při sériové výrobě. Tyto vlastnosti dělají radarový systém zvláště přitažlivým pro aplikace, kde je klíčem vysoce přesná detekce s malým pohybem.
Strojové učení
Přidáním schopností strojového učení imec nyní prokázal proveditelnost radaru pro detekci a klasifikaci malých pohybů na základě Dopplerových informací.
„To otevírá nové příležitosti, například umožňuje rozpoznání gest pro intuitivní interakce člověk-stroj“, říká Barend van Liempd, manažer výzkumu a vývoje ve společnosti imec. „Přemýšlejte o prostoru AR / VR, kde nový radar může podporovat intuitivní interakci s virtuálními objekty. Rozpoznávání gest může také umožnit intuitivní ovládání zařízení - doplňující stávající rozhraní, jako je hlasové ovládání nebo chytré dotykové obrazovky. “
Radarové řešení, které je necitlivé na světelné podmínky a zachovává soukromí (radar dosud nedokáže rozpoznat lidi), má zvláštní výhody oproti jiným typům pohybových senzorů, například infračerveným kamerám založeným na čase. Mimořádně kompaktní, imec 140GHz radarový systém může být neviditelně integrován v téměř každém zařízení, jako jsou notebooky, smartphony nebo rámečky.
Imec vyvinul specifický algoritmus strojového učení založený na vícevrstvé neuronové síti včetně vrstvy LSTM a využívající řízené učení k trénování inferenčního modelu s využitím interně označených záznamů více než 25 lidí, včetně několika snímků pro každou ze 7 různých gesta. Proti experimentální datové sadě model klasifikuje zaznamenaných 7 gest a předpovídá správné gesto nejméně 94% času.
Kromě gesta mohou být vitální znaky také měřeny s vysokou přesností díky vysoké rádiové frekvenci. Radar je proto vynikajícím kandidátem na systémy monitorování vitálních značek ve vozidle, které umožňují bezkontaktní sledování stavu řidiče, např. Detekci usínání, abnormálních úrovní napětí nebo případně prevenci nehod způsobených akutními zdravotními riziky, např. Srdcem nebo epilepsie. Další možnou aplikací je sledování malých dětí pomocí detekce pohybu a vitálních funkcí, a to i v případě, že je dítě zakryto přikrývkou a spí, např. K poskytnutí výstrahy v případě neúmyslného zanechání dítěte ve vozidle.
Radar MIMO
Pro zvětšení datových prostorových a prostorových informací imec v současné době buduje radarový systém 4 × 4 MIMO, pro který je vyvíjena nová generace radarových čipů - včetně TX a RX jako samostatných čipů. To umožní větší flexibilitu při distribuci prvků pole MIMO v dostupné oblasti. Bude také zkoumána, zda lze zvýšit funkčnost samostatných radarových čipů, což umožní MIMO systémům s ještě větším množstvím čipů.
Radek Imec 140GHz byl vyvinut ve svém otevřeném programu spolupráce v oblasti výzkumu a vývoje v oblasti radarové technologie. Zúčastněné společnosti se mohou zapojit do programu nebo do bilaterálního projektu výzkumu a vývoje nebo licencovat technologické stavební bloky.
