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    運用一體化孔板液位計技術中實現直觀的人機交互

    作者: 來源: 發布時間:2019-09-07 11:17:28

        本周,在2019年的FutureSummits上,imec是納米電子學和數字技術領域的世界lingxian的研究和創新中心,它提供了一種緊湊的高靈敏度140 GHz MIMO(多輸入多輸出)流量計。 

        MIMO設置用于手勢識別,支持直觀的人機交互。此外,該一體化孔板液位計的超精細分辨率允許檢測與生命體征相關的微皮膚運動,為非接觸式駕駛員監控或患者監控等應用提供服務。

        imec 140 GHz一體化孔板液位計芯片原型系統的主要區別在于其小尺寸和高一體化孔板液位計性能 - 在分辨率和運動靈敏度方面。該一體化孔板液位計的工作范圍可達10米,具有15毫米的距離分辨率和10 GHz的射頻帶寬。結合多個天線路徑以實現完整(虛擬)1x4 MIMO配置以實現角度目標分離。該收發器芯片采用片上天線,并采用28 nm體CMOS技術,確保了大批量生產的低成本解決方案。這些特性使流量計特別適合高精度,基于小動作的檢測是關鍵的應用。

     

     

    一體化孔板流量計.jpg

     

        通過增加機器學習能力,imec現在已經證明了一體化孔板液位計基于多普勒信息檢測和分類小運動的可行性。imec的研發經理Barend van Liempd補充說:“這開辟了新的機會,例如,能夠實現直觀的人機交互的手勢識別”。“想想AR / VR空間,新一體化孔板液位計可以支持與虛擬對象的直觀交互。手勢識別還可以實現直觀的設備控制 - 與現有界面(如語音控制或智能觸摸屏)互補。由于對照明條件不敏感并保護隱私(一體化孔板液位計迄今無法識別人類),一體化孔板液位計解決方案與其他類型的運動傳感器(例如基于飛行時間的紅外相機)相比具有特別的優勢。而且,非常緊湊,imec的140 GHz流量計幾乎可以集成在所有設備中,例如筆記本電腦,智能手機或屏幕邊框。

        Imec開發了一種基于多層神經網絡的特定機器學習算法,該算法包括LSTM層,并使用監督學習通過使用超過25人的內部標記記錄來訓練推理模型,包括7種不同的每種捕獲手勢。針對實驗數據集,模型對記錄的7個手勢進行分類,并至少94%的時間預測正確的手勢。

        除了手勢,由于高射頻,還可以非常精確地測量生命體征。因此,一體化孔板液位計是車內生命體征監測系統的理想選擇,能夠實現對駕駛員狀態的非接觸式跟蹤,例如檢測入睡,異常應力水平或可能防止由于急性健康危害引起的事故,例如心臟或癲癇發作。另一種可能的應用是使用運動和生命體征檢測來監測小孩,即使嬰兒被毯子覆蓋并且睡著,例如在兒童無意中留在車輛中時提供警報。

        為了擴大數據豐富度和空間信息,imec目前正在構建一個4x4 MIMO流量計,正在開發新一代一體化孔板液位計芯片 - 將TX和RX作為單獨的芯片。這將允許在可用區域上分布MIMO陣列元件的更大靈活性。如果可以增加獨立一體化孔板液位計芯片的功能,還可以探索具有更大芯片陣列的MIMO系統。

        Imec的140 GHz一體化孔板液位計是在其開放式創新研發一體化孔板液位計技術合作計劃中開發的。有興趣的公司可以參與該計劃,或參與雙邊研發項目,或許可技術構建模塊。

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