Die Ermöglichung eines langen selbstbestimmten Lebens im Alter trägt zur Erhöhung der Lebensqualität alter Menschen bei. Voraussetzung ist ein rechtzeitiges Erkennen von Gefahrensituationen mit anschließender Einleitung von Hilfsaktionen. Auch bei alltäglichen Dingen wie etwa bei der Suche nach vermeintlich verlorenen Gegenständen wird Unterstützung benötigt. Aus personellen wie finanziellen Gründen kann die skizzierte Unterstützungsleistung nur unter Zuhilfenahme von Technik gelöst werden.
Aus Gründen der Akzeptanz sollte diese Technik weder in die Privatsphäre der Menschen eingreifen noch im Raum deutlich erkennbar sein.
Im Forschungsprojekt OMNICONNECT hat das Fraunhofer IZM mit den beteiligten Projektpartnern daher ein miniaturisiertes Radarsystem zum Tracking und zur Lokalisierung von Personen und Objekten im Raum entwickelt.
Die Radar-Module basieren auf einer 60 GHz-Transceiver Architektur von TI. Für eine umfassende Detektion eines Raums werden in der Folge vier Radarmodule benötigt, da die Transceiver jeweils einen Winkeldetektionsbereich (Azimuth und Elevation) von max. ± 45° abdecken.
Die digitale Auswertung der Daten erfolgtin einem FPGA mit integriertem ARM-Prozessor, wobei der Prozessor die Schnittstellensteuerung und Parallelisierung der Signalverarbeitung übernimmt. Der FPGA übergibt die Zieldaten für die Bewegungserkennung und -verfolgung (Tracking) direkt an eine AI Computing Plattform.
Der Detektionsbereich eines Radarmoduls beträgt 10 m bei einer Bandbreite von 4 GHz. Durch seine Plated Half Holes (PHH) ist jedes Radarmodul mit SMD-Standardtechnologien in Kundenplatinen ohne spezielle HF-Kenntnisse integrierbar.
Die passiven Transponder zur Lokalisierung wurden als frequenzabhängige Radarziele entworfen, die bei einer Zielfrequenz resonieren. Sie wirken damit ähnlich einem Leuchtfeuer. Die Identifizierung eines Transponders erfolgt anhand der Resonanzfrequenz, deren Lokalisierung mittels des „Time of Response«-Ansatzes.
Beitrag des Fraunhofer IZM:
- Konzeption der integrierten Radarmodule einer Radar-System-Zelle
- Design und Layout von Radar-Frontend-Modulen
- Aufbau der Radarsensoren in hochintegrierter
- 3D-Moldtechnologie
- Kalibrierung der Radarsensoren
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
