DFRobot近期推出了一款全新的60G毫米波產(chǎn)品:C1001毫米波人體檢測傳感器。這篇文章將從跌倒、睡眠檢測方面如心率檢測、呼吸頻率檢測等維度深入測評這款產(chǎn)品的性能,并詳細解析C1001毫米波人體檢測傳感器的功能和特性。
產(chǎn)品簡介
C1001毫米波人體檢測傳感器是一款采用60GHz工作頻率的毫米波雷達,與24GHz毫米波不同,C1001毫米波人體檢測傳感器可以實現(xiàn)更多精細的檢測功能。
圖1:毫米波人體檢測傳感器
跌倒檢測功能
C1001毫米波人體檢測傳感器可以通過點云成像算法實現(xiàn)人體姿態(tài)識別,對平躺狀態(tài)有準確探知;并進行精準生命探測,對跌倒狀態(tài)、停留時間,身體靜止駐留狀態(tài)都有準確上報。
圖2:毫米波人體檢測傳感器檢測范圍
睡眠檢測功能
C1001毫米波人體檢測傳感器可以實現(xiàn)對人體生物存在感知及人體運動感知,持續(xù)記錄人體存在情況,根據(jù)睡眠過程中的身體運動幅度變化和呼吸心率變化,對目標的睡眠狀態(tài)、呼吸心跳頻率進行實時判斷,在一段睡眠過程結束后輸出睡眠評分,根據(jù)相關睡眠參數(shù)的輸出結合到健康檢測的應用上。
圖3:毫米波人體檢測傳感器睡眠檢測安裝示意圖
技術規(guī)格
·工作電壓:5V
·工作電流:≤100mA
·工作頻率:61~61.5Hz
·發(fā)射功率:6dBm
·最遠探測距離:11m
·雷達探測角度:100×100度
·睡眠探測距離(胸腔):0.4-2.5m
·呼吸心跳探測距離(胸腔):0.4-1.5m
·呼吸測量范圍:10-25次/分鐘
·心跳測量范圍:60-100次/分鐘
·工作溫度:-20~60℃
在接下來的部分,我們會對C1001毫米波人體檢測傳感器的主要功能進行詳細的測試和評估,包括睡眠信息檢測、運動最遠檢測距離測試、存在探測距離測試、呼吸頻率檢測、心率檢測、跌倒信息檢測、頂裝運動檢測范圍測試和體動參數(shù)檢測。我們將通過各種實驗和數(shù)據(jù)對比,深入了解這款產(chǎn)品的性能和應用能力。
睡眠檢測功能
睡眠信息檢測
測試方式:將傳感器如下圖安裝于床頭位置,測試人員正常睡覺旁邊攝像機錄像,傳感器輸出數(shù)據(jù)與錄像數(shù)據(jù)對比,測試傳感器睡眠信息檢測準確性。
圖4:毫米波人體檢測傳感器檢測到被測人員進入深睡狀態(tài)
測試結果:傳感器輸出結果與錄像數(shù)據(jù)幾乎一致,可以檢測人員入床,離床、睡眠狀態(tài),測試人員離床后輸出睡眠統(tǒng)計。
運動最遠檢測距離測試
測試方式:將傳感器調到睡眠檢測模式,人員在傳感器正前方大幅度走動,測試傳感器運動檢測的最遠距離。
測試工具:皮尺、筆記本電腦、FireBeetle開發(fā)板
測試圖片:
圖5:毫米波人體檢測傳感器最遠檢測距離
測試結果:經(jīng)測試運動檢測最遠距離為11M,當傳感器檢測到有人存在板載HP LED亮起(可以通過指令關閉LED指示結果),IO1引腳輸出3.3V高電平。
存在探測距離測試
測試方式:將傳感器調到睡眠檢測模式,人在傳感器正前方靜坐測試傳感器檢測靜止人體的最遠距離。
測試工具:皮尺、筆記本電腦、FireBeetle開發(fā)板
測試圖片:
圖6:毫米波人體檢測傳感器存在探測距離
測試結果:存在探測最遠距離為4m
呼吸頻率檢測
測試方式:將傳感器調到睡眠檢測模式,傳感器放置與人體正前方1.5m處傳感器正對檢測人員胸部,測試人員跟隨不同頻率節(jié)拍器呼吸驗證傳感器呼吸頻率檢測準確性
測試工具:筆記本電腦、FireBeetle開發(fā)板、電子節(jié)拍器。
測試數(shù)據(jù):
圖7:毫米波人體檢測傳感器呼吸頻率檢測
測試結果:傳感器檢測數(shù)值與實際呼吸頻率基本一致
心率檢測
測試方式:將傳感器調到睡眠檢測模式,傳感器放置與人體正前方1.5m處傳感器正對檢測人員胸部,通過同時運動手環(huán)檢測、摸脈博和傳感器檢測數(shù)據(jù)三組數(shù)據(jù)對比驗證傳感器心率測試準確性
測試工具:筆記本電腦、FireBeetle開發(fā)板,運動手環(huán)
測試數(shù)據(jù):
圖8:毫米波人體檢測傳感器心率檢測
跌倒檢測功能
跌倒信息檢測
測試方式:將傳感器調至跌倒檢測模式頂裝,安裝高度設置為270cm,檢測人員在檢測范圍迅速躺下測試傳感器能否檢測到人員跌倒。并用膠布貼出跌倒檢測范圍。
測試圖片:
圖9:毫米波人體檢測傳感器跌倒檢測范圍
測試結果:傳感器能正常檢測到人員跌倒,檢測到人員跌倒后板載跌倒狀態(tài)指示燈亮起。測試人員起身后燈光熄滅。安裝高度2.7m跌倒檢測范圍約為4m直徑的圓形。
該傳感器利用60GHz的毫米波雷達,實現(xiàn)了跌倒檢測和睡眠監(jiān)測功能。在跌倒檢測方面,通過點云成像算法可以準確識別人體姿態(tài),監(jiān)測平躺狀態(tài),精確報告跌倒情況、停留時間和身體靜止狀態(tài)。針對睡眠監(jiān)測,傳感器可以感知人體存在和運動情況,實時判斷睡眠狀態(tài),根據(jù)身體運動幅度和呼吸心率變化。最遠探測距離為11m,雷達角度為100×100度,工作電壓為5V,工作電流≤100mA,頻率為61~61.5GHz。測試中表現(xiàn)出高準確性和穩(wěn)定性,包括信息檢測、運動監(jiān)測、存在探測、呼吸和心率檢測以及跌倒監(jiān)測等方面。
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備注: 本品并非專業(yè)醫(yī)療儀器,不能作為輔助配件參與診斷和治療