Berührungslose Bedienung mit Radar: Gestenerkennung ohne Machine Learning

03.12.2025 Radar Resources

In Zeiten von Hygieneanforderungen und intuitiven Interfaces gewinnen berührungslose Bedienkonzepte an Bedeutung. Radar bietet hier eine robuste und präzise Lösung und das ganz ohne Kamera oder Machine Learning (ML).

Ein 60-GHz-FMCW-Radarsensor erkennt Bewegungen wie „Swipe links“, „Swipe rechts“ und „Push“ zur Steuerung eines Motors. Die Gestenerkennung via Radar eignet sich ideal für Anwendungen in Medizintechnik, Industrie oder Automotive. 

Systemarchitektur und Signalverarbeitung

Zur Präsentation der Vorzüge von Radar hat das Team von Rutronik System Solutions einen Demonstrator entwickelt. Herzstück ist ein 60-GHz-FMCW-Radarsensor von Infineon zur Bewegungsdetektion. Die Signalverarbeitung erfolgt vollständig auf dem Cortex-M55-Kern des PSOCTM Edge. Hierbei wurde bewusst auf Machine Learning mit dem Primärziel verzichtet, eine möglichst robuste und latenzarme Erkennung zu gewährleisten. Hierdurch konnte auch der für ML-Applikationen typischerweise erforderliche Trainingsaufwand eingespart werden.

Die wichtigsten Features des Demonstrators auf einen Blick:

  • Sensor: 60-GHz-Radar-IC BGT60TR13C von Infineon
  • MCU: Infineon PSOCTM Edge mit Cortex-M55
  • Schnittstellen: SPI, GPIO
  • Verarbeitung: Doppler-FFT, Azimutberechnung

Die Gestenerkennung wird durch die Analyse von Magnitude, Range und Azimuth sichergestellt. Die Grafik veranschaulicht den Prozess der Signalverarbeitung von Input bis Reaktion.

  1. Input: Magnitude & AoA als Eingangsdaten
  2. Capturing: Ein 60-GHz-FMCW-Radarsensor mit einer Sende- und drei Empfangsantennen liefert pro Antenne ein separates Signal.
  3. Processing: FFT zur Bewegungserkennung
  4. Detection: Phasendifferenzen der Empfangatennen zur Richtungsbestimmung
  5. Radar Control: Klassifikation über zeitlichen Verlauf des Azimutwinkels 

Das System arbeitet robust und zuverlässig, und zwar dank Radar ganz unabhängig von Lichtverhältnissen, Umgebungsgeräuschen oder variierenden Handpositionen.  

Mit einer Latenz von unter 10 Millisekunden reagiert die Erkennung nahezu in Echtzeit. Gesten wie „Swipe links“, „Swipe rechts“ oder „Push“ werden präzise erkannt, und durch die Erweiterung um die vertikale Dimension lassen sich künftig auch Gesten wie „Up“ und „Down“ integrieren. 

Die Gestenerkennung mit 60-GHz-Radar ermöglicht eine berührungslose Bedienung, die besonders in hygienekritischen oder schwer zugänglichen Umgebungen überzeugt. Bei der Gestenerkennung per 60-GHz-Radar wurde bewusst auf ML verzichtet, da es funktional nicht erforderlich war. Dadurch wurde eine robustere, latenzarme Erkennung ohne Trainingsaufwand möglich. 

Mehr zur Radar-Gestenerkennung mit dem BGT60TR13C und passenden Evaluation Kits gibt es auf Rutronik.com/RAB3 

Ein Fachbeitrag speziell mit der Vorstellung eines Demonstrators für moderne Mensch-Maschine-Interaktion mittels Berührung, Sprache und Gesten liegt hier zum kostenfreien Download bereit: