Embedded Brains Radarsysteme für den Consumer-Markt

Peter Rasmussen, Embeded Brains, mit dem Prototypen des 24-GHz-Radargeräts: »Wir können noch gar nicht absehen, welche neuen Einsatzmöglichkeiten sich ergeben werden. Ich bin gespannt, auf welche Ideen die Anwender kommen.«

Radarsysteme werden im Consumer-Markt Anwendung finden. Davon ist Peter Rasmussen, Managing Director von Embedded Brains, überzeugt. Ein 24-GHz-Prototyp zeigt, dass es schon bald soweit sein könnte.

Das Gerät, das nicht größer ist als ein frühes Mobiltelefon, haben die Ingenieure von Embedded Brains über die vergangenen vier Monate »zusammengebastelt«, wie Rasmussen erklärt. »Der Systempreis für das Gerät liegt bei lediglich 50 Dollar.«

Der Anwender hält das Gerät einfach in die Richtung, in der er den Abstand von Objekten messen will, und auf dem Bildschirm werden sie mit der entsprechenden Abstandsangabe angezeigt. Die Range-Auflösung erreicht 0,6 m. Höhere Auflösungen zu erzielen, wäre kein prinzipielles Problem, dann müssten die Geräte einfach mit einer höheren Frequenz arbeiten. Unter Verwendung eines 60-GHz-Sensors ließe sich eine Genauigkeit von 7 mm erreichen, mit 120-GHz-Sensoren unter 3 mm.

Sobald die 120-GHz-Sensoren erhältlich sind – es gibt bereits Firmen, die daran arbeiten –, könnte das Radarsystem die LIDAR-Systeme im Auto ersetzen. Das wäre deutlich kostengünstiger. Doch den wirklich interessanten neuen Markt sieht Peter Rasmussen im Consumer-Bereich: »Wir können noch gar nicht absehen, welche neuen Einsatzmöglichkeiten sich ergeben werden. Ich bin gespannt, auf welche Ideen die Anwender kommen.«

Das Interessante dabei: Im 24-GHz-Prototoyp kommen nur kostengünstige Bauelemente zum Einsatz. Die Kosten liegen also auf einem für den Consumer-Einsatz erschwinglichen Niveau. Seine wesentlichen Elemente sind ein preisgünstiger 32-Bit-Prozessor von ST, der Radarsensor und ein analoger Verstärker, der aus Standardkomponenten aufgebaut ist. Eine hohe Prozessorleistung oder gar FPGAs sind nicht erforderlich.

Auf die Algorithmen kommt es an
 
Allerdings ist es nicht damit getan, die Komponenten des Radargeräts zusammenzustellen. »Unsere Kompetenz liegt darin, die richtigen Algorithmen zu liefern, und das ist nicht gerade trivial. Wer diese Algorithmen nicht hat, wird auch aus teureren und besseren Komponenten nicht viel herausholen«, erklärt Rasmussen.

Mit dem Prototyp will Embedded Brains das potenzielle Einsatzspektrum aufzeigen. Mit dem richtigen Interface könnten beispielsweise Blinde das Radargerät nutzen, um sich selbständig zurechtzufinden. Das wäre laut Rasmussen ein erheblicher Sprung vorwärts. Man könnte die Radargeräte aber auch verwenden, um Bewegungsmuster in Menschenansammlungen festzustellen und steuernd einzugreifen. So ließen sich Paniksituationen vermeiden. Auch die Überwachung älterer Personen wäre denkbar. So ist die Auflösung der Sensoren präzise genug, um über das Dopplerverfahren festzustellen, ob sich der Brustkorb hebt oder senkt, ob also die Person noch atmet.

Der erste Radar-Schokoladenautomat der Welt
 
Selber hat Embedded Brains einen Automaten gebastelt, um das Funktionsprinzip zu demonstrieren: Wer aus dem Automaten eine bestimmte Schokoladensorte ziehen möchte, muss zunächst eine Kugel auf eine abschüssige Bahn legen und loslassen. Je nachdem, aus welcher Höhe die Kugel herabrollt – gekennzeichnet durch die Schokoladensorten –, erreicht sie eine gewisse Geschwindigkeit. Ein Doppler-Radarsensor misst die Geschwindigkeit mit einer Genauigkeit von 0,1 km/h, was einer Frequenzdifferenz von 5 Hz entspricht. Aufgrund der Geschwindigkeit weiß das System, aus welcher Höhe die Kugel gestartet ist und kennt daher den Schokoladenwunsch des Kunden. Der Schokoladenautomat – aus Fischertechnik aufgebaut – liefert dann die gewünschte Süßigkeit. – Der Schokoladenautomat auf Radar-Basis ist nicht ganz ernst gemeint. Damit will Embedded Brains lediglich demonstrieren, was sich alles mit der Technik anstellen lässt.