従来の人体センサーのほとんどは、人体の主要な動きと小さな動きしか検出できません。呼吸のような微細な動きを検知することは不可能であり、より高精度な人間センシングアプリケーションの追求は人間の力を超えています。この記事では、新しい高精度レーダーセンサーの最新の技術開発について紹介します。
超高感度レーダーセンサー
人体センシングのアプリケーションでは、従来、PIR（焦電型赤外線検出器）、カメラ、超音波センサーが使用されていますが、これらの検出技術では大きな動きと小さな動きしか検出できず、微妙な人体の動きを正確に検出することはできません。新しい小型で高精度なレーダーセンサーは、人間の微細な動きを検知できるようになり、主な動き、微妙な動き、さらには呼吸など、人間検知のアプリケーションにとって新たな選択肢となりました。
Noveldaは、2004年にノルウェーのオスロ大学とは別に設立され、人員検出やバイタル サインのモニタリングなどのさまざまな用途向けにUWBレーダー技術に基づくセンサーを開発しています。製品には、動きの検出、呼吸動作の検出、RPM（1分あたりの呼吸数）レポート用のXeThru Presenceセンサーと、人間の検出と1分あたりの呼吸数の検出に使用されるXeThru Respirationセンサーが含まれます。さらに、Noveldaは、XeThruモジュール製品、XeThru開発プラットフォーム、XeThruセンサー開発ツール通信ソフトウェアなども提供しており、メーカーによる人体検知関連製品の開発を支援しています。
XeThru OEMモジュール製品には、レーダーSoC、アンテナ、MCU、ヘッダー コネクタ、信号処理用のその他のハードウェア、低レベル レーダー アルゴリズム、通信層ソフトウェア、オープン ソフトウェアAPIおよびハードウェア接続インターフェイスなどの関連ドキュメントを含む、レーダー センサーのすべての構成要素が含まれています。クライアントは、UWB (超広帯域) レーダー アンテナとPCBの設計、レーダーと信号処理アルゴリズムの設計を行う必要はありません。このモジュールは、FCC (米国)、CE/ETSI (欧州)、KCC (韓国)、MIC/ARIB (日本) の認定を受けており、顧客の市場投入までの時間を短縮するのに役立ちます。
XeThruモジュールはモーション センシングに対する感度が高く、独自の視点で1 mm未満の動きを検出できます。キルト、毛布、衣類、さらには軽い建築材料をも貫通する可能性があります。また、距離の測定にも使用でき、1つまたは複数の物体の距離を同時に測定したり、距離を制限して検出領域を設定したり、小さな動きを識別して分離したりすることもできます。低コスト モジュールは大量アプリケーションに適しており、低コストCMOSテクノロジに基づくICを生産します。これは、拡張性が高く低コストのハードウェア プラットフォームです。
XeThruの重点分野は医療モニタリング、バイタルサインモニタリング、および人間の検出であり、XeThru非接触呼吸モジュールはRPM、単一呼吸変位、および体の動きを測定できます。人体の寝姿勢に関係なく、また、布団を掛けていても、衣服を着ていても、正確に測定できます。医療用PSG (ポリソムノグラフィー) 機器と比較すると、XeThruはほぼ同じデータ (正しい呼吸または運動状態の最大97%) を提供します。
XeThruモジュールの用途は非常に多様で、たとえば、呼吸停止警告の呼吸データ、睡眠/覚醒のリアルタイムの状態、時間とともに変化する実際の睡眠の質指数を提供し、乳児に未検出の呼吸器系の問題がないことを保証する非接触型乳児モニターなどがあります。XeThruセンサーは、乳児の睡眠の質のリアルタイムの状態と長期的な記録を提供できるため、親は睡眠の質を改善する方法を見つけることができます。さらに、多くの人が睡眠障害を抱えており、睡眠不足や睡眠の質の低下は公衆衛生上の問題となっています。XeThruセンサーを使用することで、夜間の呼吸と動きを追跡し、睡眠モニタリングを行うことができます。
多くの高齢者は、患者の看護モニタリングと非接触型バイタルサインモニタリングを必要としています。モニタリングシステムは、呼吸数、睡眠状態、ベッドの状態の検出などを提供し、夜間の介護従事者や看護師に優れた情報を提供して、多数の患者のケアの効率を向上させることができます。XeThruセンサーの使用は、長時間の着座、夢遊、睡眠/覚醒測定、ベッド検出、患者の寝返り検出、浴室での長時間滞在など、生活と患者の監視に役立ちます。これらはすべて検出可能で、介護施設、老人ホーム、病院に適しており、従業員や親戚に警告を送信できます。
さらに、XeThruセンサーはホテルの消防避難システムにも使用できます。オペレーターはどの部屋が避難されていないかを確認し、救助隊員に情報を送信できます。XeThruプレゼンス センサーは、非接触でリアルタイムに車内の人体の存在を検知し、駐車中に車が過熱して車内の幼児が高温になるのを防ぎ、幼児を車内に閉じ込めないようにドライバーに警告を送信する幼児プレゼンス センサーとしても使用できます。
Noveldaは、X4パルスUWBレーダーシステムチップ、受信機、X4M300プレゼンスセンサー、X4M200呼吸センサー、XeThru開発プラットフォーム、XeThruセンサー開発ツール通信ソフトウェアなども発表しました。関連アプリケーション製品を開発するための包括的なソリューションを提供し、関連製品開発者にとって最適な選択肢となります。