Имец разработи компактен високочувствителен 140GHz MIMO радарна система. MIMO настройката е демонстрирана за разпознаване на жестове, поддържайки интуитивни взаимодействия човек-машина.
Ултра-фината разделителна способност на този радар позволява откриването на движения на микрокожи, свързани с жизнените показатели, обслужващи приложения като наблюдение на безконтактни водачи или мониторинг на пациента.
Ключови диференциатори на прототипа на imec на 140GHz радар-на-чип са неговите малки размери и висока радарна производителност - по отношение на разделителната способност и чувствителността на движението.
Радарът работи с обхват до 10 метра, с разделителна способност от 15 mm и честота на радиочестотна лента 10 GHz.
Включени са множество антенни пътеки, за да се позволи пълна (виртуална) 1 х 4 MIMO конфигурация за постигане на ъглово разделяне на целта.
Чипът на трансивъра включва антена на чип и са интегрирани в 28nm насипна CMOS технология, осигурявайки евтино решение при голямо производство. Тези свойства правят радарната система особено привлекателна за приложения, при които ключово е откриването с висока прецизност, основано на малки движения.
Машинно обучение
С добавянето на възможности за машинно обучение, imec вече демонстрира възможността радарът да открива и класифицира малки движения въз основа на доплерова информация.
"Това отваря нови възможности, например, да се даде възможност за разпознаване на жестове за интуитивни взаимодействия човек-машина", казва Баренд ван Лиемпд, ръководител на R&D в imec. „Помислете за AR / VR пространството, където новият радар може да поддържа интуитивно взаимодействие с виртуални обекти. Разпознаването на жестовете може потенциално да позволи и интуитивен контрол на устройствата - допълващ съществуващите интерфейси като гласов контрол или интелигентни сензорни екрани. "
Като нечувствителни към условията на осветление и запазване на неприкосновеността на личния живот (радарът досега не може да разпознае хората), радарно решение има особени предимства пред други видове сензори за движение, например инфрачервени камери, базирани на времето на полета. И тъй като е изключително компактен, системата на imec 140GHz радар може да се интегрира невидимо в почти всяко устройство, като например лаптопи, смартфони или екрани.
Имец е разработил специален алгоритъм за машинно обучение, базиран на многослойна невронна мрежа, включващ LSTM слой и използвайки обучение под наблюдение, за да обучи модела на заключението, използвайки вътрешно записани записи на повече от 25 души, включително няколко заснемания за всеки от 7 различни жестове. Срещу експерименталния набор от данни моделът класифицира записаните 7 жеста и предсказва правилния жест най-малко 94% от времето.
Освен жестове, жизнените показатели могат да се измерват с много висока точност благодарение на високата радиочестота. Следователно, радарът е отличен кандидат за системи за наблюдение на жизнени знаци в колата, за да се даде възможност за безконтактно проследяване на състоянието на водача, например за откриване на заспиване, анормални нива на стрес или за предотвратяване на инциденти, дължащи се на остри опасности за здравето, напр. или пристъпи на епилепсия. Друго възможно приложение е да се наблюдават малките деца чрез откриване на движения и жизнени показатели, дори когато бебето е покрито с одеяло и заспи, напр. Да осигури сигнал, ако детето неволно е оставено в превозното средство.
MIMO радар
За да разшири богатството на данните и пространствената информация, imec в момента изгражда 4 × 4 MIMO радарна система, за която е в процес на разработка ново поколение радарни чипове - включващи TX и RX като отделни чипове. Това ще позволи по-голяма гъвкавост при разпределянето на елементите на MIMO масив в наличната област. Също така ще бъде проучено дали функционалността на самостоятелните радарни чипове може да бъде увеличена, за да се даде възможност на MIMO системите с още по-големи масиви от чипове.
Радиочестотът 140gHz на Imec е разработен в рамките на съвместната си програма за научноизследователска и развойна дейност в областта на отворените иновации за радарна технология. Заинтересованите компании могат да участват в програмата, или в двустранен проект за НИРД, или да лицензират изграждането на технологични елементи.
