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ROHM entwickelt Sensor-IC zur Messung der Herzfrequenz mit hoher Abtastrate zur Bestimmung von Blutdruck, Stress und vaskulärem Alter

Erstklassige Detektionsgenauigkeit und niedrige Leistungsaufnahme - Unterstützt die steigende Nachfrage nach Vitalsensorik

ROHM's 2nd generation optical heart rate sensor

ROHM bietet einen optischen Herzfrequenzsensor für Smart-Bänder und Uhren, der Dank seiner hohen Abtastrate von 1024Hz verwendet werden kann, um Blutdruck, Stress und vaskuläres Alter zu bestimmen. Der BH1792GLC ist der zweite von ROHM entwickelte Pulswellensensor. Er zeichnet sich durch eine hohe Detektionsgenauigkeit und eine geringe Stromaufnahme von nur 0,44mA während der Messung aus. Durch die Abtastrate von 1024Hz kann die Herzfrequenz bis zu 32-mal schneller gemessen werden als mit herkömmlichen Lösungen.

*ROHM February 21, 2018 study

 

Der BH1792GLC misst nur 2,8mm x 2,8mm x 0,9mm (B x T x H). Zusätzlich zur Herzfrequenzmessung ermöglicht ein Infrarot-Sensor die Trageerkennung. Ein integrierter FIFO (First In First Out) Speicher trägt dazu bei, die Leistungsaufnahme auf der Host-Seite (MCU) zu reduzieren, wodurch der Stromverbrauch des Sensors verringert und die Anwendungszeit verlängert wird. Der Herzfrequenzsensor arbeitet mit Versorgungsspannungen von 2,5V bis 3,6V. Sein Betriebstemperaturbereich liegt zwischen –20°C und +85°C. Der BH1792GLC ist die ideale Lösung für Smart-Bänder, Uhren, Smartphones und andere tragbare Geräte, die die Erfassung von Vitalzeichen fordern. Der BH1792GLC ist seit Dezember 2017 als Muster und in OEM-Stückzahlen verfügbar.

Über die Online-Distributoren Chip One Stop, Zyco Store (Core Staff) und RS Components gibt es für den Herzfrequenzsensor ein Evaluierungs-Board (BH1792GLC-EVK-001), das über das Sensor-Shield von ROHM mit Open-Plattform-MCU-Boards wie Arduino Uno verbunden werden kann.

Um die Gesundheit von Patienten zu überwachen und zu managen, stieg in den letzten Jahren die Nachfrage nach tragbaren Geräten, die nicht nur die Herzfrequenz messen können, sondern auch Vitalparameter wie Stress und vaskuläres Alter. Das Messen komplizierter Lebenszeichen erfordert jedoch eine höhere Abtastfrequenz und Anzahl von Messungen pro Zeiteinheit. Dies kann allerdings die Leistungsaufnahme erhöhen und die Batterielebensdauer verringern.

Als Reaktion auf diese Entwicklung nutzte ROHM seine langjährige Expertise mit optischen Sensoren zur Entwicklung eines Low-Power-Herzfrequenzsensors, der selbst unter starken IR-Bedingungen wie direktem Sonnenlicht oder intensiven Aktivitäten eine hochgenaue Messung ermöglicht. Durch seine hohe Abtastrate erfüllt der neue Sensor die sich kontinuierlich entwickelnden Anforderungen der IoT- und Wearable-Märkte. ROHM wird auch zukünftig Lösungen entwickeln, die für mehr Sicherheit und Komfort bei Wearables und anderen tragbaren Anwendungen sorgen.

Heart Rate Sensor Operating Mechanism Original optical filter design enables high accuracy pulse detection

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wesentliche Merkmale

1. Erfüllt die wachsende Nachfrage nach Vitalsensorik

Durch die hohe Abtastrate von 1024Hz lassen sich kompliziertere Vitalparameter wie Stress und vaskuläres Alter bestimmen. Außerdem ist ein Infrarotsensor integriert, der erkennt, ob das Gerät getragen wird und die Systemkonfiguration durch Integration dieser notwendigen Komponenten vereinfacht.

Part No. Current Consumption During Pulse Measurement (Including External LED) Sampling Frequency Supply Voltage Range Infrared Sensor for Wear Detection FIFO Function Operating Temp. Range Package (Not Including External LED)
New
BH1792GLC
0.44mA
(with LED current of 0.24mA)
32 / 64 / 128 / 256 / 1024Hz 2.5V to 3.6V Yes Yes -20ºC to 85ºC WLGA010V28 2.8x2.8x0.9mm
Conventional BH1790GLC 0.76mA
(with LED current of 0.56mA)
32 / 64Hz No No

2. Optischer Filter erzielt hohe Detektionsgenauigkeit

Eine optimierte optische Filterstruktur mit integrierten IR- und Grün-Filtern, die nur Licht mit grüner Wellenlänge durchlassen, verringert die Anfälligkeit gegenüber externem Rauschen wie IR und Rotlicht im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen um das Zehnfache. Dies ermöglicht selbst unter starken IR-Bedingungen eine hochgenaue Detektion.

3. Niedrige Leistungsaufnahme ermöglicht langfristige Batterielaufzeiten

In Kombination mit der grünen LED (SMLMN2ECT) von ROHM, die für die Lichtempfangseigenschaften des Herzfrequenzsensors optimiert wurde, ermöglicht das verbesserte optische Design einen niedrigen Stromverbrauch von 0,44 mA (während der Pulsmessung).

Darüber hinaus verfügt der Baustein über eine neue FIFO-Funktion (First In First Out), die die Leistungsaufnahme auf der Host-Seite (MCU) reduziert, den Stromverbrauch des Pulssensors verringert und somit die mögliche Batterielaufzeit verlängert.

BH1792GLC Block Diagram
 

4. Optionales Evaluierungs-Board erleichtert den Einsatz

Über Online-Distributoren wie Chip One Stop, Zyco Store (Core Staff) und RS Components gibt es für den Pulssensor ein Evaluierungs-Board (BH1792GLC-EVK-001). Dieses kann über das Sensor-Shield (SensorShield-EVK-001) von ROHM mit Open-Plattform-MCU-Boards wie Arduino Uno verbunden werden.

Alle Dokumente und Software, die für die Verwendung des Evaluierungs-Board für Vitalsensorik erforderlich sind, stehen und folgender URL zum Download zur Verfügung: http://www.rohm.de/web/de/sensor-shield-support/heart-rate-sensor2 http://www.rohm.de/web/de/sensor-shield-support/heart-rate-sensor2

SensorShield-EVK-001