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生物感測器提供高精度及低功率光脈衝速率測量
 

【作者: 奧地利微電子】   2015年10月01日 星期四

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為因應全天候可穿戴式設備心率測量的需求,奧地利微電子(ams)在其光學機械設計專長的支援下,推出應用於可穿戴式設備健康/健身解決方案的生物感測器AS7000,包含高度整合的光學感測器模組及相應軟體,可提供高精度光學心率測量(HRM)和心率變異讀數(HRV)測量。AS7000採用緊湊的6.1mm x 4.1mm x 1.0mm封裝,是針對經常佩戴的可穿戴式設備(無論是休息還是鍛鍊時)推出全整合健康/健身解決方案。該模組的推出提升了健身手環及運動和智慧手錶等設備的市場前景,加速了設計流程,並且替代了休閒、健身和健康監測應用中笨重且缺乏舒適性的心電圖(ECG)胸帶。



圖1 :  AS7000模組可通過外部感測器介面實現皮膚溫度和皮膚電阻率的測量(Source:ams)
圖1 : AS7000模組可通過外部感測器介面實現皮膚溫度和皮膚電阻率的測量(Source:ams)

奧地利微電子的解決方案包含AS7000模組,其中包括多個LED、圖像感測器、類比前端(AFE)和控制器以及準確操作光學HRM/HRV 健身手環產品所需的軟體。除了HRM/HRV,該模組也可通過外部感測器介面實現皮膚溫度和皮膚電阻率的測量。



圖2 : 生物感測器AS7000模組(Source:ams)
圖2 : 生物感測器AS7000模組(Source:ams)

憑藉在行動設備光學傳感方面的專業技能,奧地利微電子為原始設備製造商提供電氣、機械和光學設計指導,使其得以快速實現應用。這些設計指導著重於解決光學-機械領域關鍵性的挑戰,比如腕帶的設計和材質以及佈局。此外,還包括一些諸如空氣間隙和玻璃厚度等特殊光學設計考量因素。


AS7000的運作基於光體積變化描記圖法(PPG),這是一種藉由血管光線變化來測量脈搏率的心率測量方式,血管會隨著血液的流經造成擴張及收縮,而產生不同的光讀值。其與產生原始PPG讀數的現有光學AFE不同,AS7000整合的數位處理器可進行奧地利微電子開發的特殊演算法,將PPG讀數轉換成數位HRM和HRV值。當AS7000和外部加速器匹配時,這些演算法也會過濾掉心跳產生而干擾PPG讀數的運動假影。此外,AS7000類比電路的低噪音和高靈敏度意味著無論使用者在休息或鍛煉,該模組都能保持高精確性。



圖3 :  AS7000的運作基於光體積變化描記圖法(Source:ams)
圖3 : AS7000的運作基於光體積變化描記圖法(Source:ams)

AS7000的低功耗設計適合健身手環、智慧手錶以及電路板空間受限的應用,這些產品的使用者都希望裝置電池更耐用且距離下次充電能有更長的使用時間。奧地利微電子高級光學解決方案事業部生物感測器資深市場經理Ronald Tingl表示:「奧地利微電子的創新技術幫助降低噪音、彌補運動假影干擾並有效降低能耗,為健康監測和健身監測市場帶來突破性的解決方案。AS7000提供的完整解決方案非常適合那些希望在可穿戴式設備中增添健康/健身功能並加快產品上市時間的客戶。」


奧地利微電子現在可提供完整的HRM/HRV腕帶示範套件。安裝了AS7000的健身手環可通過藍牙介面將HRM和HRV讀數上傳到任何一台智慧手機或安卓作業系統的平板電腦。奧地利微電子開發的心率應用提供HRM和HRV讀數且允許資料的即時更新。


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