English
version
Задать вопрос

Новости

30 ноября 2019

Imec представил интеллектуальную радарную систему для распознавания жестов и бесконтактного мониторинга показателей жизнедеятельностиImec объединяет машинное обучение и свою радарную технологию 140 ГГц для интуитивных человеко-машинных взаимодействий

30 ноября 2019 годаimec, ведущий европейский и мировой научно-исследовательский и инновационный центр в области наноэлектроники и цифровых технологий, представил компактную и высокочувствительную радарную систему с технологией MIMO (многоканальный вход, многоканальный выход), работающей на частоте 140 ГГц. Продемонстрировано применение MIMO для распознавания жестов с поддержкой интуитивных человеко-машинных взаимодействий. Кроме того, ультра-высокое разрешение этого радара позволяет обнаруживать микродвижения кожного покрова, связанные с жизненно важными показателями, что подходит для бесконтактного мониторинга водителей транспортных средств или пациентов.

Ключевыми отличительными особенностями представленного imec прототипа системы радар-на-чипе с частотой 140 ГГц являются её небольшой размер и высокая производительность радара — с точки зрения как разрешения, так и чувствительности к движению. Радар работает на расстоянии до 10 м, с разрешением по дальности в 15 мм и шириной полосы частот 10 ГГц. Применены несколько антенных трактов для обеспечения полной (виртуальной) конфигурации MIMO 1×4 для достижения углового разделения цели.

Микросхема трансивера оснащена антеннами-на-чипе, которые расположены на объемном кремнии по технологии 28-нм, что недорого при большом объеме производства. Эти свойства делают представленную радарную систему особенно привлекательной для применений, где ключевое значение имеет высокоточное обнаружение слабых движений.

Теперь, добавив возможности машинного обучения, imec продемонстрировал способность радара обнаруживать и классифицировать слабые движения на основе доплеровского эффекта.

«Это открывает новые возможности, например, позволяет распознавать жесты для интуитивно понятных взаимодействий человек-машина. Возьмем пространство дополненной/виртуальной реальности, где новый радар может поддерживать интуитивное взаимодействие с виртуальными объектами. Распознавание жестов потенциально может также обеспечить интуитивный процесс управления устройством — в дополнение к существующим интерфейсам, таким как голосовое управление или умные сенсорные экраны», — отметил Барен ван Лимд (Barend van Liempd), менеджер по исследованиям и разработкам в imec.

Будучи нечувствительным к условиям освещения, а также благодаря обеспечению конфиденциальности (радар до сих пор не может распознавать людей), радарное решение обладает особыми преимуществами по сравнению с другими типами датчиков движения, например, времяпролётными инфракрасными камерами. А за счет чрезвычайной компактности радарная система imec 140 ГГц может быть незаметно интегрирована практически в любое устройство, например в ноутбуки, смартфоны или экранные панели.

Imec разработал специальный алгоритм машинного обучения, основанный на многослойной нейронной сети, включающей слой LSTM, и использующий контролируемое обучение инференционной модели за счет использования собственных аннотированных записей от более чем 25 человек, включая несколько захватов для каждого из 7 различных жестов. В сравнении с экспериментальными данными такая модель классифицирует записанные 7 жестов и прогнозирует правильный жест по меньшей мере в 94% случаев.

Помимо жестов, благодаря высокой частоте радиоизлучения, можно с очень высокой точностью измерять жизненные показатели. Поэтому радар является отличным выбором для систем мониторинга жизненно важных показателей в автомобиле, позволяющих бесконтактно отслеживать состояние водителя, например, для обнаружения засыпания, аномального уровня стресса или, возможно, для предотвращения несчастных случаев, связанных с опасностью для здоровья, например, сердечных приступов или эпилепсии. Другое возможное применение состоит в том, чтобы следить за детьми, используя детекторы движения и жизненно важных функций, даже когда ребенок укрыт одеялом и спит, например, оповестить в случае, когда ребенок непреднамеренно забыт в транспортном средстве.

Для улучшения качества данных и пространственной информации компания imec в настоящее время создает радарную систему 4×4 MIMO, для которой разрабатывается новое поколение радарных чипов, включающих TX и RX в качестве отдельных микросхем. Это позволит более гибко распределять элементы массива MIMO по всей доступной площади чипа. Будет также изучена возможность расширения функциональных возможностей отдельно микросхем радаров, чтобы использовать MIMO-системы с еще более крупными массивами микросхем.

Радар 140 ГГц был разработан imec в рамках открытой инновационной совместной программы исследований и разработок в области радиолокационных технологий. Заинтересованные компании могут принять участие в программе или в двустороннем научно-исследовательском проекте, или получить лицензию на технологические компоненты.

В России imec представляет компания НАУТЕХ.

Источник