使用毫米波雷達傳感器構建一種適用于家庭使用的多患者非接觸式生命體征傳感器

作者：Greg Peake，Matthieu Chevrier

在涉及信號和數據的醫(yī)療傳輸中，準確區(qū)分機器人路徑上的靜止物體和人類至關重要。在本文中，了解如何利用FMCW雷達、MIMO和波束指向結合相位信息的方法，可可靠地檢測人類并準確測量障礙物距離。

本文介紹了一種利用FMCW（頻率調制連續(xù)波）雷達與MIMO（多輸入多輸出）和波束指向相結合的方法。這種方法利用相位信息，可以可靠地檢測到人類，并準確測量到障礙物的距離。

人類的生命體征通常是通過監(jiān)測系統(tǒng)來測量的，而監(jiān)測系統(tǒng)歷來依賴于與患者身體的有線連接，通過心電圖和氧飽和度傳感器的組合來報告心臟和呼吸頻率。這些傳感器很難與新生兒、嚴重燒傷患者、癲癇患者或精神病病房的患者保持持續(xù)接觸。對于那些移動的患者來說，隨著患者在家中移動，監(jiān)測生命體征可能具有挑戰(zhàn)性。

毫米波(mmWave)雷達傳感器可以探測到非常細微的動作，甚至從病人的胸部。由于胸部運動受到呼吸(基本頻率)和心率運動(附加諧波)的影響，因此胸部運動的精細測量可以實現非接觸式生命體征測量。

該功能的主要實現因素是傳感器能夠通過頻率調制連續(xù)波(FMCW)傳感和多輸入多輸出(MIMO)天線雷達系統(tǒng)的組合來檢測患者胸部的位置和速度。

該傳感器還可以檢測床上的運動，并通知護理人員潛在的褥瘡，甚至可以同時監(jiān)測多名患者，比如一對老年夫婦。此外，毫米波傳感器可以檢測到跌倒的人，并實時通知護理人員。