Imec розробила компактну високочутливу радіолокаційну систему MIMO на 140 ГГц. Налаштування MIMO демонструється для розпізнавання жестів, підтримуючи інтуїтивні взаємодії людина-машина.
Ультрависока роздільна здатність цього радара дозволяє виявляти рухи мікрокожи, пов'язані з життєво важливими ознаками, що обслуговують програми, такі як безконтактний моніторинг водія або моніторинг пацієнта.
Ключовими диференціаторами прототипу системи imec 140 ГГц є його малий розмір і висока продуктивність радарів - з точки зору дозволу і чутливості руху.
Радар працює в діапазоні до 10 м, з роздільною здатністю 15 мм і частотою RF 10 ГГц.
Кілька шляхів антен включені, щоб забезпечити повну (віртуальну) конфігурацію MIMO 1 × 4 для досягнення кутового поділу цілі.
Чіп трансивера має вбудовані антени і інтегровані в об'ємну CMOS технологію, що забезпечує недороге рішення при великих обсягах виробництва. Ці властивості роблять радіолокаційну систему особливо привабливою для додатків, де ключовою є висока точність, заснована на малому русі виявлення.
Машинне навчання
Додавши можливості машинного навчання, imec тепер продемонстрував можливість використання радара для виявлення і класифікації невеликих рухів на основі доплерівської інформації.
"Це відкриває нові можливості, наприклад, дозволяючи розпізнавати жест для інтуїтивних взаємодій людина-машина", - каже Баренд ван Лімпд, менеджер з досліджень і розробок в imec. Подумайте про AR / VR просторі, де новий радар може підтримувати інтуїтивну взаємодію з віртуальними об'єктами. Розпізнавання жестів потенційно може також забезпечити інтуїтивне керування пристроєм - додатково до існуючих інтерфейсів, таких як голосовий контроль або смарт-сенсорні екрани.
Будучи нечутливими до умов освітлення та збереженням конфіденційності (радар може поки що не розпізнати людей), радіолокаційне рішення має особливі переваги перед іншими типами датчиків руху, наприклад інфрачервоні камери на основі польоту. І, будучи надзвичайно компактною, радіолокаційна система Imec 140 ГГц може бути непомітно інтегрована практично в будь-який пристрій, наприклад, у ноутбуки, смартфони або екрани.
Компанія Imec розробила специфічний алгоритм машинного навчання, заснований на багатошаровій нейронній мережі, що включає шар LSTM, і використовує навчання, що вивчається, для підготовки моделі виводу з використанням власних записів, що містять більше 25 осіб, включаючи кілька знімків для кожного з 7 різних жести. Проти експериментального набору даних модель класифікує записані 7 жестів і прогнозує правильний жест щонайменше 94% часу.
Крім жестів, життєво важливі ознаки можна вимірювати дуже високою точністю завдяки високій радіочастоті. Таким чином, радар є прекрасним кандидатом для систем моніторингу життєвих ознак автомобіля, що дозволяє здійснювати безконтактне спостереження за станом водія, наприклад, для виявлення засипання, аномального рівня стресу або, можливо, для запобігання нещасним випадкам через гострі небезпеки для здоров'я, наприклад, серце або напади епілепсії. Іншим можливим застосуванням є спостереження за маленькими дітьми за допомогою виявлення рухів і життєвих ознак, навіть коли немовля покривається ковдрою і спить, наприклад, щоб забезпечити попередження, якщо дитина ненавмисно залишилася в транспортному засобі.
РЛС MIMO
Для розширення багатства даних і просторової інформації, imec наразі створює радіолокаційну систему 4 × 4 MIMO, для якої розробляється нове покоління радіолокаційних мікросхем - включення TX і RX як окремих мікросхем. Це дозволить підвищити гнучкість у розподілі елементів масиву MIMO у доступній області. Також буде вивчено, чи можна підвищити функціональність автономних радіолокаційних мікросхем, включити системи MIMO з ще більшими масивами мікросхем.
Радіолокація 140 ГГц Imec була розроблена у своїй спільній програмі з відкритих інновацій для розробки радіолокаційної технології. Зацікавлені компанії можуть брати участь у програмі, або в двосторонньому проекті НДДКР, або ліцензувати технологічні блоки.
