非接觸式呼吸和心率等生命體征檢測雷達,雷達是怎么判斷動態(tài)還是靜態(tài)呢?
生命體征參數(shù)是人體健康與否的重要表征,實時地檢測生命體信號有著很大的研究價值。現(xiàn)在市場中的生命體征檢測裝置不僅在價格、體積上難以滿足普通用戶的要求,裝置本身還受制于線纜連接,且傳統(tǒng)的常規(guī)監(jiān)測方法大多需要傳感器接觸人體,如心電圖(ECG)、光電容積圖血氧傳感器(PPG)和壓敏脈搏傳感器等。
基于微波雷達的生命體征檢測是不需要接觸人體的,不易受到周圍環(huán)境的影響,具有穿透性好、抗干擾能力強等優(yōu)勢。
為健康監(jiān)護等領域的心肺活動監(jiān)測提供非接觸式。小型化、便攜式的解決方案,使得便攜式醫(yī)療、家庭與戶外場合的實時健康監(jiān)測成為可能。讓微波多普勒生物雷達在臨床檢測、醫(yī)療檢測和睡眠呼吸障礙人群的睡眠監(jiān)測,以及對嬰幼兒的看護具有廣泛的應用空間。
隨著智能終端的發(fā)展與普及,基于移動平臺的體信號處理和反饋開始應用于醫(yī)療信號處理領域。將其中的具有生命體信息采集功能的雷達傳感器設計,通過WiFi模塊將雷達采集到的信息傳送給智能移動終端,由動終端取代計算機或者嵌入式系統(tǒng)來完成數(shù)字信號的處理,并實現(xiàn)心率和呼吸的實時計算、顯示和存儲,形成一整套的生命體征監(jiān)測系統(tǒng)。
雷達其實是通過發(fā)射的不同頻率和波長的電磁波來判斷靜態(tài)還是動態(tài)物體。其原理是雷達設備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息如目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等。
反射的波長隨著物體的參數(shù)改變而改變,如果物體是靜止的,那么波長是固定的,當遇到運動的物體時,波長會發(fā)生變化,波長的變化和運動物體的方向有關。遠離發(fā)射裝置時,反射波的波長比波源的波長長,頻率變高;靠近發(fā)射裝置時,反射波的波長比波源的波長短,頻率變低。
以飛睿智能微波雷達模塊FR58L4M32-7060D(A)為例,它利用多普勒原理,通過天線發(fā)射高頻電磁波并接收處理反射波,以此判斷覆蓋范圍內物體的移動,給出相應電信號。它是一個小型完整的雷達系統(tǒng),在極小面積上集成了收發(fā)天線,并具備功耗低的特性。它可以感知封閉空間中物體的運動狀態(tài),精確的對物體間的距離進行測量。
飛睿智能微波雷達芯片為核心的適用于室內場景的生命體征監(jiān)測方案,該方案可以全天時全天候、非接觸式地進行室內場景下的呼吸/心率等生命體征監(jiān)測,具備實時監(jiān)測、即時反饋的特性。
除了測得遠,該方案更具有高精度與高準確度的優(yōu)勢。可以檢測到人體微動和呼吸信號,實現(xiàn)人體運動和靜止狀態(tài)下的活體偵測、真的的實現(xiàn)存在感應,也廣泛應用于智慧照明、智慧安防、智能感應開關、智慧衛(wèi)浴、智能家居等多個領域。
該微波雷達模塊比紅外感應模塊,感應距離更遠角度更廣、無死區(qū)、透鏡和透鏡老化問題不受溫度、濕度、氣流、灰塵、噪聲、亮暗等影響。集成高性能32為MCU,性能強大,可做豐富算法,拓展性強,適合高性能要求的場景。
雷達感應的距離可以通過MCU來配置,其極限感應距離達7米,實際感應距離可根據(jù)需要靈活調節(jié)如果使用環(huán)境是相對狹窄的空間,那么感應距離和角度會發(fā)生相應變化。
它可在設置距離內檢測人體的存在。從屏幕與顯示器,到照明和安全設備,智能家居以及智能樓宇范圍內的任何設備,均可“判斷”活體是否足夠接近,并觸發(fā)操作。
即便用戶靜立不動,飛睿智能存在檢測方案也可偵測到呼吸的微動作而做出反應。憑借此微動檢測功能,該方案成為用戶與設備間直觀交互操作的理想之選。因此,用戶無需在傳感器前揮手來讓設備做出反應。
注意事項:
1、避免安裝金屬附件或者外殼,金屬會遮擋微波,影響效果;
2、天線面要避免大電流電路覆蓋,可能會導致干擾;
3、傳感器的輸出電流非常微弱,驅動過大電流容易造成誤報,可以采用隔離驅動的方式來驅動負載,使用OUT引腳來讀出輸出口狀態(tài);
4、供電請使用紋波較小的電源,尤其是低頻紋波容易干擾傳感器工作,推薦供電電容大于100uF;
5、傳感器推薦安裝間距大于1.5m。
飛睿正在推廣低成本國產(chǎn)替代非接觸式呼吸和心率等生命體征檢測雷達,值得關注哦!
責任編輯:tzh
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