Spoločnosť Imec vyvinula kompaktný, vysoko citlivý radarový systém MIMO 140GHz. Nastavenie MIMO je demonštrované pre rozpoznávanie gest, ktoré podporuje intuitívne interakcie medzi človekom a strojom.
Ultra-jemné rozlíšenie tohto radaru umožňuje detekciu mikro-kožných pohybov súvisiacich so životnými znakmi slúžiacimi ako aplikácie bezdotykového monitorovania vodiča alebo monitorovania pacienta.
Kľúčovými odlišovateľmi prototypu systému imec 140GHz sú jeho malé rozmery a vysoký radarový výkon - čo sa týka rozlíšenia a citlivosti na pohyb.
Radar pracuje s dosahom až 10 m, s rozlíšením 15 mm a šírkou pásma 10 GHz.
Viacnásobné cesty antény sú začlenené tak, aby umožnili úplnú (virtuálnu) konfiguráciu 1 × 4 MIMO na dosiahnutie uhlového oddeľovania cieľa.
Čip vysielača a prijímača je vybavený čipovými anténami a je integrovaný v technológii CMOS s objemom 28 nm, čo zaisťuje cenovo výhodné riešenie pri výrobe veľkého objemu. Tieto vlastnosti robia radarový systém obzvlášť príťažlivým pre aplikácie, kde je kľúčom vysoká presnosť detekcie s malým pohybom.
Strojové učenie
Pridaním schopností strojového učenia teraz imec preukázal uskutočniteľnosť radaru na detekciu a klasifikáciu malých pohybov založených na Dopplerových informáciách.
„Tým sa otvárajú nové príležitosti, napríklad umožnenie rozpoznávania gest pre intuitívne interakcie medzi človekom a strojom,“ hovorí Barend van Liempd, manažér výskumu a vývoja v spoločnosti imec. „Premýšľajte o priestore AR / VR, kde nový radar môže podporovať intuitívne interakcie s virtuálnymi objektmi. Rozpoznávanie gest môže tiež umožniť intuitívne ovládanie zariadenia - dopĺňajúce existujúce rozhrania, ako napríklad hlasové ovládanie alebo inteligentné dotykové obrazovky. “
Radarové riešenie, ktoré nie je citlivé na svetelné podmienky a zachováva súkromie (rádiolokátor zatiaľ nedokáže rozpoznať ľudí), má osobitné výhody oproti iným typom snímačov pohybu, napríklad infračerveným kamerám na báze času. Mimoriadne kompaktný radarový systém imec s frekvenciou 140 GHz je možné neviditeľne integrovať do takmer každého zariadenia, ako sú notebooky, smartfóny alebo rámy obrazoviek.
Imec vyvinul špecifický algoritmus strojového učenia založený na viacvrstvovej neurónovej sieti vrátane LSTM vrstvy a pomocou supervízovaného učenia trénuje inferenčný model pomocou vnútropodnikových označených záznamov s viac ako 25 ľuďmi, vrátane niekoľkých snímok pre každý zo 7 rôznych gestá. V porovnaní s experimentálnym súborom údajov model klasifikuje zaznamenaných 7 gest a predpovedá správne gesto aspoň 94% času.
Okrem gest sú životne dôležité znaky aj s vysokou presnosťou vďaka vysokej rádiovej frekvencii. Radar je preto vynikajúcim kandidátom na systémy monitorovania vitálnych značiek vo vozidle, ktoré umožňujú bezkontaktné sledovanie stavu vodiča, napr. Na zistenie zaspávania, abnormálnych úrovní stresu alebo na zabránenie nehodám v dôsledku akútnych zdravotných rizík, napr. alebo epilepsie. Ďalšou možnou aplikáciou je monitorovanie malých detí pomocou detekcie pohybu a vitálnych funkcií, aj keď je dieťa zakryté prikrývkou a spí, napr. Na poskytnutie upozornenia v prípade neúmyselného opustenia dieťaťa vo vozidle.
Radar MIMO
Pre zväčšenie bohatstva a priestorových informácií v súčasnosti buduje imec v súčasnosti 4 × 4 radarový systém MIMO, pre ktorý sa vyvíja nová generácia radarových čipov - obsahuje TX a RX ako samostatné čipy. To umožní väčšiu flexibilitu v distribúcii prvkov poľa MIMO v celej dostupnej oblasti. Bude tiež preskúmaná, či je možné zvýšiť funkčnosť samostatných radarových čipov, čo umožní MIMO systémom s ešte väčšími čipmi čipov.
Radec 140GHz spoločnosti Imec bol vyvinutý vo svojom otvorenom programe spolupráce v oblasti výskumu a vývoja v oblasti radarovej technológie. Zainteresované spoločnosti sa môžu zúčastniť na programe, alebo na bilaterálnom projekte výskumu a vývoja alebo licencovať technologické stavebné bloky.
