国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统

据报道，由初创公司Pontosense开发的无线智能传感毫米波雷达系统，可以帮助减少因不良驾驶造成的事故数量，并可以保护留在热车中的儿童。还可监测车内乘员的生命体征，和检测车内是否有乘客以及乘客就座的位置。

Pontosense位于多伦多，拥有 120 多名员工，其中 25 人为研发团队成员。

国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统 WISe 系统测量驾驶员的生命体征，包括心率和呼吸，以检测疲劳和可能的医疗紧急情况。读数显示在汽车的信息娱乐屏幕上（来源于：Pontosense）

WISe 系统测量驾驶员的生命体征，包括心率和呼吸，以检测疲劳和可能的医疗紧急情况。读数显示在汽车的信息娱乐屏幕上（来源于：Pontosense）

WISe 系统可以测量生命体征，包括心率和呼吸，以检测驾驶员疲劳和可能发生的医疗紧急情况。WISe 发出的信号波长足够短，可以测量人体呼吸和脉搏的微小变化。然后通过人工智能(AI) 算法分析信号回波。

据相关人士介绍，最近一项关于机动车事故原因的研究发现，疲劳和医疗紧急情况是导致事故发生的首要原因。

WISe 是汽车行业第一个用于该目的的市售毫米波无线传感器。在不久的将来，该系统有望安装在多种车型中。

保障驾驶员安全

目前，车载驾驶员监控系统需要摄像头或接触式传感器，但 WISe 是无线工作的。该系统使用射频传感来捕捉驾驶员或乘客心跳和呼吸的微动回声。WISe 检测反射信号相同位置的变化，共享相同空间和频率的无线电信号之间的关系以读取微动和生命体征。

国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统（来源于：Pontosense）

将传感器想象成从某物反射的波浪，就像鲸鱼和蝙蝠如何使用声纳和回声定位来测量物体在它们周围的位置。这是WISe技术的基础。

当波被反射回传感器时，接收到的回波使 WISe 能够“看到”微小的运动并收集有关人的健康状况的数据。

该系统检查心率变异性和呼吸率。WISe 每天获取驾驶员的读数，以辨别其正常范围，并将数据显示在汽车的信息娱乐屏幕上。这些信息还存储在车内的微型计算机和外部服务器中，方便以后查看。为避免受到黑客攻击，该系统会有加密来保护驾驶员的个人数据。

传感器可以安装在车辆的不同位置，包括后视镜后面、仪表板后面以及驾驶员和乘客座椅之间。该设备大约有硬币大小，直径为 40 毫米，耗电量不到 10 瓦。

WISe天线为 10 纳米，以保持传感器小巧灵活，它可以传输 24、60 或 77 GHz 的毫米波，具体情况根据车辆决定。

更高频率的波长非常短，因此传感器能够更准确地读取驾驶员的动作。传感器开发过程中最大的挑战是弄清楚如何滤除外部噪音来确保读数准确。

国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统（来源于：Pontosense）

“例如，以心率变异性为例，”，“在医院里，当病人测量心率时，传感器会直接连接到他们身上以获得准确的读数。但是非接触式无线传感器需要额外的帮助，因为环境中的噪音——比如安全带、汽车引擎，甚至呼吸——都会影响传感器区分人的心率和无关噪音的能力。”

为了滤除噪音，研发人员开发了信号处理软件，使用人工智能来分析数据。算法会清理数据，为生物识别生成清晰的雷达图像，并在疑似驾驶员或乘客有问题时与车辆和信息娱乐系统进行通信。该公司表示，WISe 需要 5 到 10 秒的时间来检测驾驶员的变化，例如出现心律不齐的情况，系统会反应在车辆系统上。

如果测量结果偏离标准，每个汽车制造商都会使用不同的系统来提醒司机。它可能包括发出警报、让汽车减速，或者对于自动驾驶汽车来说，安全地将车停在路边。

该公司表示，如果警报不成功，司机可以重复该系统。WISe 可以检测车内座位上是否有乘客。

国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统（来源于：Pontosense）

防止意外死亡

目前是通过安装在每个座位下方的压力传感器来计算车内乘客人数。但有时它不小心由行李等重物触发会使传感器的结果不准确。根据 IEEE Access 2020 年发表的一篇文章，压力传感器可能会无法计算体重低于 29 公斤的儿童。

与压力传感器相比，WISe可以通过生命体征和体型更准确地区分乘客是成人、儿童还是宠物。

确定乘客的体型对于安全气囊的展开也很重要。根据公路安全保险协会的数据显示，发生碰撞后，安全气囊会以大约每小时 27 公里的速度从方向盘、仪表板或其他位置弹出。安全气囊的展开速度可能会造成体重低于68 公斤或身高低于 1.5 米的人可能会死亡或受重伤。但是WISe 可以向汽车反应，向车辆乘客反应不符合最低要求来减慢安全气囊的部署。

国外初创公司研发用于OMS乘员生命体征检测的毫米波雷达系统（来源于：Pontosense）

该系统还可以通过读取生命体征来提醒儿童或宠物是否被留在后座。这可以防止留在高温的车内里的人中暑或死亡。WISe 可以向车辆反应打开窗户或警报，可在汽车未运行时通知乘客车上有被遗忘的儿童或宠物。

最后，车内传感将实现个性化、以人为本的增强型车内体验。

原文链接：https://spectrum.ieee.org/millimeter-wave-radar-system-cars

图片素材来源于：Pontosense官网

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