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英飞凌毫米波雷达集成芯片BGT60TR13C:实现了厘米级距离分辨率

在北京冬奥会上,运动健儿在冰雪赛场上突破极限,崭露锋芒。激烈的赛事除了对运动员的技战术和体能有超高的要求,也给运动员们的心理素质和心理调控能力带来极大的挑战。

HRV监测保障运动员心理健康

作为支撑运动员心理健康保障的关键技术之一,毫米波雷达非接触式HRV监测技术可对运动员的心理压力水平及睡眠状况进行评估、预测和个性化干预,帮助提高运动员的心理健康水平,助力运动员赛出好成绩。

清雷科技基于英飞凌毫米波雷达技术
推出的非接触式HRV监测设备

什么是HRV监测?

我们知道,心率指的是我们每分钟心跳的次数,而HRV(Heart Rate Variability)测量的是每次心跳之间间隔的不一致性,即心率变异性。

举个例子,对一个心率为60次/分的运动员而言,这个数字并不意味着他的心脏严格按照每秒钟跳动一次,真实的情况可能是,两次连续心跳之间间隔1.12秒,又有另外两次连续心跳的间隔为0.86秒,加总后1分钟内累计跳了60次。

健康的心脏拥有健康的“不规律”。通常,我们希望HRV越高越好。较低的HRV意味着更高的焦虑、抑郁发病率和心血管疾病死亡率。拥有较高HRV的人,往往拥有更好的心血管功能、更强的抗压能力和更放松的心情。因此,监测HRV可以帮助评估人们的心理健康状态。

非接触式HRV监测难在哪里?

我们知道不侵犯隐私,非接触式的生命体征监测方式比接触式,穿戴式的方式更友好、更适用。但是,技术上也更困难。难就难在不接触不侵犯隐私上,难就难在要从复杂的环境噪声中提取非常微弱的心脏收缩扩张的活动细节上。目前,毫米波雷达作为非接触不侵犯隐私的生命体征监测的主要技术,对于监测每分钟心脏跳动的次数(心率)尚且存在诸多挑战,更何况是需要心跳期间内更多细节信息的HRV监测——这需要超高的雷达信号质量和复杂的信号处理算法。

那颗强大“芯”——

英飞凌毫米波雷达集成芯片BGT60TR13C

助力国际赛事,保障运动员心理健康的是英飞凌XENSIV™ 毫米波雷达芯片BGT60TR13C。它为运动员HRV检测提供了高质量、高集成度的毫米波雷达芯片。

英飞凌XENSIV™ 毫米波雷达芯片BGT60TR13C

这颗芯片拥有:

超过5GHz的带宽——大带宽,实现了厘米级距离分辨率

全带宽高线性度——高检测精度,实现了毫米级极微弱运动信号检测

400MHz/us快速扫频——高相参累积增益,提高了信噪比,支持微弱目标信号检测

工作状态下的辐射小于0.00001uT, 仅为手机辐射的1/1000 ——免除了健康担忧

该芯片还具备FMCW线性调频、优化设计的片上天线、高集成度、小型化、低功耗、FCC 合规等诸多优势。

领先的医疗级

毫米波雷达信号检测算法

作为英飞凌全球生态合作伙伴计划的一员,清雷科技基于清华大学电子系智能雷达实验室近20年雷达技术积累,以“以毫米波雷达技术赋能医疗健康数字化”为公司使命,基于英飞凌毫米波雷达芯片开发了呼吸心率监测、入侵存在检测、跌倒检测、睡眠及呼吸系统疾病AI辅助诊断等等一系列应用解决方案,广泛应用于医疗健康、智慧养老、智慧家居等场景。

清雷科技使用毫米波雷达层析感知专利技术,经过长期攻关,在非接触HRV监测技术上取得了突破,并基于英飞凌XENSIV™ 毫米波雷达芯片BGT60TR13C开发了非接触不侵犯隐私的HRV监测方案。该技术方案已经成功应用于运动赛事等项目。目前,该方案还被应用于深圳的“关爱公交驾驶员睡眠质量评测项目”,正在帮助8000位深圳公交车司机实现睡眠生命体征数据的长期连续监测,分析司机的睡眠质量和睡眠呼吸慢病,帮助养成良好睡眠习惯,助力深圳公共交通安全。

广阔的市场前景

非接触式HRV监测技术具有非常广阔的应用前景,不只是竞技比赛的运动健儿,紧张备战考试的学生、公交司机这类高强度工作工种,以及关心的自己心理压力管理、心理健康的普通消费者都会从中获益。

在电源与传感领域,除了毫米波雷达,英飞凌在麦克风、XENSIV™系列传感器等方面也表现出色!

英飞凌正在携手合作伙伴,共同开发出更多创新解决方案,让人们的生活更加便利、安全、环保,我们也欢迎你的加入!如果你想知道更多创新解决方案和合作伙伴案例,请持续关注我们。点击此处,了解更多

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