使用毫米波雷达传感器构建一种适用于家庭使用的多患者非接触式生命体征传感器

作者：Greg Peake，Matthieu Chevrier

在涉及信号和数据的医疗传输中，准确区分机器人路径上的静止物体和人类至关重要。在本文中，了解如何利用FMCW雷达、MIMO和波束指向结合相位信息的方法，可可靠地检测人类并准确测量障碍物距离。

本文介绍了一种利用FMCW（频率调制连续波）雷达与MIMO（多输入多输出）和波束指向相结合的方法。这种方法利用相位信息，可以可靠地检测到人类，并准确测量到障碍物的距离。

人类的生命体征通常是通过监测系统来测量的，而监测系统历来依赖于与患者身体的有线连接，通过心电图和氧饱和度传感器的组合来报告心脏和呼吸频率。这些传感器很难与新生儿、严重烧伤患者、癫痫患者或精神病病房的患者保持持续接触。对于那些移动的患者来说，随着患者在家中移动，监测生命体征可能具有挑战性。

毫米波(mmWave)雷达传感器可以探测到非常细微的动作，甚至从病人的胸部。由于胸部运动受到呼吸(基本频率)和心率运动(附加谐波)的影响，因此胸部运动的精细测量可以实现非接触式生命体征测量。

该功能的主要实现因素是传感器能够通过频率调制连续波(FMCW)传感和多输入多输出(MIMO)天线雷达系统的组合来检测患者胸部的位置和速度。

该传感器还可以检测床上的运动，并通知护理人员潜在的褥疮，甚至可以同时监测多名患者，比如一对老年夫妇。此外，毫米波传感器可以检测到跌倒的人，并实时通知护理人员。