超高精度的生命監(jiān)測技術(shù)，在智能家居也能大放異彩

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠）隨著生活質(zhì)量的提高，私家車普及率增長明顯，車內(nèi)窒息事件也呈現(xiàn)出了逐年增長的態(tài)勢。尤其是在炎熱的夏天，車內(nèi)密閉空間能夠在短短的幾分鐘內(nèi)升溫至數(shù)十度，若兒童或是寵物被遺忘在車內(nèi)，將會(huì)對生命造成極大的威脅。

為盡可能地避免慘劇的發(fā)生，基于紅外線、攝像頭、雷達(dá)的生命檢測技術(shù)也因此應(yīng)運(yùn)而生。生命檢測技術(shù)能夠在車輛落鎖后，通過傳感器對車內(nèi)進(jìn)行掃描并做出分析與判斷，經(jīng)過多次檢測循環(huán)，當(dāng)掃描出生命體后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式。若通過掃描檢測出有生命體的存在，則會(huì)觸發(fā)警報(bào)提醒車主或自動(dòng)報(bào)警。

基于毫米波雷達(dá)的解決方案，還可對車內(nèi)的生命體進(jìn)行心跳、呼吸、脈搏的檢測，提高監(jiān)測系統(tǒng)的精度和降低誤報(bào)率。目前該技術(shù)已經(jīng)在眾多車企的車型中使用，并且應(yīng)用場景也擴(kuò)展到了智能家居、養(yǎng)老院、醫(yī)院等。

為機(jī)器賦予“眼睛”的英飛凌XENSIV? 60 GHz雷達(dá)解決方案

毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已被廣泛使用，是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)檢測車身周圍環(huán)境的媒介?；诤撩撞ɡ走_(dá)的工作特性，英飛凌推出了可實(shí)現(xiàn)生命存在檢測的XENSIV?毫米波雷達(dá)解決方案，同時(shí)還包括了MCU、PMIC和軟件開發(fā)支持。

XENSIV?BGT60TR13C毫米波雷達(dá)傳感器是英飛凌推出的生命存在解決方案，可在消費(fèi)類電子、醫(yī)療保健、監(jiān)控、駕駛輔助和工業(yè)應(yīng)用中，用于短程定位和生命體征追蹤。通過軟硬件配合，英飛凌的XENSIV?存在檢測方案能夠在5米的范圍內(nèi)檢測到精度極高的微動(dòng)作變化，以及在10米范圍內(nèi)檢測到大動(dòng)作變化，即使被測目標(biāo)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該檢測方案也能通過監(jiān)測呼吸時(shí)所產(chǎn)生的微弱變化來判斷是否有生命體的存在。

BGT60TR13C的工作原理主要是通過一個(gè)發(fā)射通道輸出調(diào)頻連續(xù)波訊號，并通過三個(gè)接收通道接收被測目標(biāo)回傳的波信號判斷生命體的存在，其中每一個(gè)接收通道均分別集成了一個(gè)濾波器用于濾除雜波，一個(gè)VGA和一個(gè)ADC。ADC會(huì)將回傳的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲(chǔ)在FIFO中。單顆芯片的可檢測范圍為5m，觸發(fā)條件閾值可自行設(shè)定。能夠?qū)崿F(xiàn)水平范圍180°和垂直范圍80度的覆蓋，收發(fā)天線還可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行多角度的設(shè)計(jì)。該雷達(dá)傳感器的感知刷新周期小于0.1秒，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)通過多次刷新檢測的方式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生命體的存在為汽車應(yīng)用提供更高的安全保證。同時(shí)該傳感器的距離分辨率最低為3米，識別準(zhǔn)確率高達(dá)99.9%以上。

矽碘微基于毫米波的生命存在解決方案

此前，一家專注于研發(fā)高性能無線技術(shù)相關(guān)芯片的矽碘微，推出了基于毫米波雷達(dá)的生命存在感應(yīng)解決方案XenD101Pro，通過抗干擾算法與硬件結(jié)合的方式重新定義存在感應(yīng)，并提升傳感器的整體性能和檢測的靈敏度。

XenD101Pro是可以通過毫米波呼吸檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生命純在檢測的解決方案，基于該方案的高精度檢測能力，還可以對人體當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如靜坐、躺臥、微動(dòng)等。XenD101Pro解決方案的核心是采用了矽碘微的S3KM111L毫米波雷達(dá)傳感器，能夠精確的檢測3米范圍內(nèi)的生命存在。

S3KM111L是一款利用FMCW調(diào)頻連續(xù)波進(jìn)行空間探測的毫米波雷達(dá)傳感器，芯片內(nèi)部集成了一個(gè)發(fā)射通道和一個(gè)接收通道，最大發(fā)射功率為12dBm，接收噪音系數(shù)為10.5dB（包括ADC）。PLL相位噪聲，1MHz頻偏為－97dBc。矽碘微為簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還在該傳感器內(nèi)部集成了電源管理模塊，以及片上DSP模塊，通過可配置指令提升處理器的整體性能，最小化片外信號處理資源。

在軟件方面，XenD101Pro分別引入了生命檢測智能算法與抗干擾算法，這兩種智能算法能夠?qū)θ梭w的行為進(jìn)行更高精度的識別，剔除虛假目標(biāo)干擾，有效分類出活體與其他物體，并將定位精度提升至厘米級。在智能家居的應(yīng)用場景中，智能家居控制系統(tǒng)還可以根據(jù)XenD101Pro解決方案所檢測到的人體行為進(jìn)行燈光調(diào)節(jié)、音響音量調(diào)節(jié)以及其他的一系列智能化操作。

結(jié)語

如今汽車產(chǎn)業(yè)、智能家居發(fā)展得如火如荼，在各行業(yè)都在往智能化發(fā)展的浪潮中，基于毫米波的生命存在檢測技術(shù)，以人的生命體征作為參考，不僅提高了在車內(nèi)人員的生命安全性，還促進(jìn)了家居智能化的發(fā)展。