OBIETTIVO REALIZZATIVO: OR3 Tipo di attività:

STMicroelectronics is a world leader in the production of integrated devices and has a rich portfolio of manufacturing technologies for semiconductor devices that will make it available during all stages of the project. In particular, it has advanced Fully Depleted Silicon-on-Insulator (FD-SOI) technologies, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), RF-SOI (RF Silicon-On-Insulator), Bi-CMOS, BCD (Bipolar, CMOS, DMOS), Silicon Carbide (SiC) and MEMS. The most significant data for the site of Catania, involved in the project are: Clean Room 22,141 sqm, Wafer Fab 6 "/ 8", Epitaxy: 6 "/ 8", EWS: 6

"/ 8".

The project will include the participation of the research and development group of the Central R & D Automotive & Discrete Group (ADG), as well as the ADG Micro & Infotainment and ADG Audio & Body Division divisions. STMicroelectronics has the ability, in terms of human resources, design and development skills and infrastructures, to address project activities. It has equipped advanced research laboratories (Innovation LABs) for prototyping devices, as well as their electrical, optical and chemical-physical characterization.

UNIPA (DMN-UNIPA). In this proposal, UNIPA will use acquired knowledge for the development of new LiDAR prototypes for ADAS applications, featuring the use of silicon photomultipliers (SiPMs) as sensors and MEMS mirrors for laser beam direction.

OBIETTIVO REALIZZATIVO: OR3 Tipo di attività:

- Ricerca Industriale Soggetti coinvolti:

- STMicroelectronics srl

- Università degli Studi "G. d'Annunzio" CHIETI-PESCARA - MTA spa

- Università degli Studi di CATANIA Localizzazione:

- STMicroelectronics srl - STMicroelectronics srl, Catania (Catania)

- Università degli Studi "G. d'Annunzio" CHIETI-PESCARA - Campus Universitario di Chieti ITAB, Chieti (Chieti)

- MTA spa - MTA spa Codogno, Codogno (Lodi)

- Università degli Studi di CATANIA - Università degli studi di Catania Dipartimenti DMI, DFA, BIOMETEC, Catania (Catania)

Durata in mesi:

Attività necessarie per la realizzazione dell'obiettivo

Le attività del presente OR saranno volte alla progettazione e realizzazione lla progettazione e realizzazione del Modulo Fisiologico del dimostratore finale ADAS+ sulla base delle specifiche definite in OR1.

Si dovranno pertanto affrontare problematiche di integrazione di componentistica multima quali emittitori (LED) e fotorilevatori di luce (SiPM), di analisi numerica complessa per la correlazone del segnale PPG rilevato dalla sonda con quello gold standard di EEG, di circuiteria di alimentazione e gestione dei componenti elettronici, nonchè definizione di appropriati protocolli per la validazione biologica finale.

Le soluzioni proposte faranno leva sulle tecnologie di System Integration e sulle metodologie di analisi di componentistica multipla, sui metodi avanzati di analisi numerica basati su CNN (Cellular Neuronal Network), sulle metodologie statistiche per la definizione di protocolli di validazione.

Il presente OR si articolerà in 4 attività di Ricerca Industriale (RI):

RI 3.1 Progettazione e Realizzazione sonda fisiologica

Sulla base delle specifiche funzionali definite in RI1.1, tale attività sarà volta alla progettazione e realizzazione della sonda in grado di informare sullo stato di vigilanza del conducente mediante il monitoraggio, in tempo reale, di parametri fisiologici specifici al fine potenziare la sicurezza della guida.

RI 3.2 - Progettazione e Realizzazione algoritmi smart per analisi parametri fisiologici

Sulla base delle specifiche sofwtare definite in RI1.1,tale attività sarà volta alla progettazione e realizzazione degli algoritmi smart per l’analisi dei parametri fisiologici acquisiti mediante la sonda fisiologica realizzata nel precedente RI.

RI 3.3 - Progettazione e Realizzazione board di controllo e sw modulo Fisiologioco e porting algoritmi Sulla base delle specifiche funzionali definite in RI1.1, tale attività sarà volta alla progettazione e realizzazione della board per il controllo della sonda fisiologica realizzara in RI 3.1 e il porting degli algoritmi di analisi sviluppati in RI 3.2.

RI 3.4 Verifica Fisiologica del Modulo FISIO

Tale attività sarà volta alla verifica fisiologica del modulo FISIO realizzato nei precedenti RI mediante correlazione con il segnale gold standard fornito dal sistema EEG (ElettroEncefaloGramma).

The activities of this OR will focus on the design and implementation of the Physiological Module of the final ADAS+ prototype, based on the specifications defined in OR1.

To accomplish the objective above described, several technical problems must be faced related to integration of optical components for emission (LED) and reception (SiPM), complex numerical analysis for the correlation of PPG from the FISIO probe with the gold standard signal from EEG, design of biasing circuit and driving of electrical components without electromagnetic interferences, and finally definition of appropriate protocols for the final biological validation.

The proposed solutions will leverage on System Integration technologies and multiple component analysis methods, advanced numerical analysis methodologies based on CNN (Cellular Neuronal Network), statistical methodologies for the appropriate definition of validation protocols

This WP will be structured in 4 Industrial Research Tasks (RI):

RI 3.1 Design and Development of the physiological probe

On the basis of the technical specifications defined in RI 1.1, This activity will be focused on the design and developmentof the physisological probe ablo to identify the driver's state of attention by real-time monitoring of specific physiological parameters with the aim to enhance the driving safety

RI 3.2 - Design and Development of smart algorithms for physiological parameters analysis

On the basis of the software technical specifications defined in RI 1.1, this activity will be devoted to the design and development of smart algorithms for the analysis of physiological parameters acquired through the physiological probe developed in the previous RI.

RI 3.3 -Design and Development of control board and software related to the Physiological Module and algorithms porting

On the basis of the technical specifications defined in RI 1.1, this activity will be devoted to both the design and development of the control board for the physiological probe realized in RI 3.1 and the porting of the analysis algorithms developed in RI 3.2.

RI 3.4 Physiological verification of the FISIO Module

This activity will be devoted to the physiological test of the FISIO module developed in the previous RI, by correlation with the gold standard signal provided by the EEG (ElectroEncefaloGramma) system

Conoscenze, moduli, elementi componenti, risultati già disponibili o acquisibili

STMicroelectronics è leader mondiale nella produzione di dispositivi integrati e possiede al proprio interno un ricco portafoglio di tecnologie di fabbricazione dei dispositivi a semiconduttore che metterà a disposizione durante tutte le fasi di svolgimento del progetto. In particolare possiede le tecnologie per processi avanzati FD-SOI (Fully Depleted Silicon-on-Insulator), CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) tecnologie differenziate di imaging, RF-SOI (RF Silicon-On-Insulator), Bi-CMOS, BCD (Bipolar, CMOS, DMOS), carburo di silicio (SiC) e MEMS. Si riportano I dati più significativi per il sito di Catania, coinvolto nel progetto: Clean Room 22.141 mq, Wafer Fab 6”/8”, Epitaxy: 6”/8”, EWS: 6”/8”.

Il progetto vedrà la partecipazione del gruppo di ricerca e sviluppo del gruppo ADG (Automotive &

Discrete Group) Central R&D nonchè delle divisioni ADG Micro&Infotainment e ADG Audio&Body Division. STMicroelectronics ha la capacità, in termini di risorse umane, competenze di progettazione e sviluppo e di infrastrutture, per affrontare le attività del progetto. Dispone di laboratori di ricerca attrezzati (Innovation LABs) per effettuare la prototipazione dei dispositivi, nonchè la loro caratterizzazione elettrica, ottica e chimico-fisica.

UNICT partecipa al progetto, coinvolgendo i Dipartimenti di Matematica e Informatica (DMI), Fisica e Astronomia (DFA) e di Scienze Biomediche e Biotecnologiche (BioMETEC) le cui competenze sono di seguito riportate:

•DMI: Il gruppo IPLAB del DMI mette a disposizione del progetto le svariate competenze ed esperienze maturate nell’ambito del Multimedia e della Computer Vision

•DFA: Il gruppo di Struttura della Materia del DFA mette a disposizione del progetto le svariate competenze ed esperienze maturate nell’ambito della scienza dei materiali e la lunga attività su materiali a base di Si e semiconduttori in genere. Si sottolineano, tra le altre, le competenze in nano elettronica, nanofotonica e sensoristica.

•BIOMETEC: l’Unità di Fisiologia del Biometec possiede tutti gli strumenti necessari allo svolgimento delle attività previste in questo progetto sia in termini di competenze scientifiche di ciascuno dei componenti il gruppo di ricerca così come di attrezzature necessarie allo svolgimento degli obiettivi realizzativi previsti nel progetto

MTA ha più di 10 anni d’esperienza ed è in grado di effettuare internamente studi e progettazioni delle varie parti meccaniche, estetiche ed ottiche, materiali metallici e plastici, sistemi elettronici, soluzioni custom hardware e software , ecc..L’esperienza di MTA nell’automotive è fondamentale per guidare il corretto posizionamento dei sensori all’interno dell’abitacolo dell’auto

"/ 8".

UNICT participates in the project, involving the Departments of Mathematics and Informatics (DMI), Physics and Astronomy (DFA) and Biomedical and Biotechnical Sciences (BioMETEC) whose competencies are as follows:

•DMI: The DMI IPLAB Group provides the project with the various skills and experience gained in the field of Multimedia and Computer Vision

•DFA: The DFA Material Structure Group provides the project with the various skills and experience gained in the field of material science and the long activity on Si-based materials and semiconductors in general. Among other things, they emphasize nano-electronic, nano-photon and sensory skills.

•BIOMETEC: The Biometec Physiology Unit has all the tools necessary to carry out the activities envisaged in this project both in terms of scientific expertise of each of the components of the research group as well as of the equipment required to carry out the project objectives set in the project

MTA has more than 10 years of experience and is capable of internally studying and designing various mechanical, aesthetic and optical parts, metal and plastic materials, electronic systems, custom hardware and software solutions, etc. The MTA experience in automotive is critical to guiding the correct positioning of sensors inside the car's passenger compartment.

OBIETTIVO REALIZZATIVO: OR4

Nel documento Dipartimento per la Formazione Superiore e per la Ricerca Direzione Generale per il coordinamento, la promozione e la valorizzazione della ricerca (pagine 47-50)