双滤光片的ROHM脉搏传感器
如果测量足够准确,前文中手环的计步结果就不会出现测量不准的笑话了。为了实现更高的测量精度,BH1790GLC内置了红外滤光片以及彩色滤光片。滤光片的作用是什么?我们不妨先看看脉搏传感器的工作原理,整个模块包括两个部分:一部分是绿色的LED的发射,右边是芯片的接收,主要利用的是绿光达到人体的血管之后进行散射回来检测的一个结果。人体心脏在收缩与舒张的过程当中,血管中的血流会发生体积变化,当血流变多时,反射回来的绿光强度就会变小,血流变少时绿光强度就会变大,最终出现的就是一个脉冲的信号,通过脉冲的数量可以计算人体的脉搏数。
在户外运动时,太阳光谱非常复杂,除了可见光之外还有紫外光和红外光。其中,红外光是可以穿透人体的,在户外检测时,即使人体是紧贴着芯片,红外线还是可以穿过手指让芯片检测到,这样就会叠加上一个噪声,叠加上噪声就会使得计数不准确。为了解决这个问题,ROHM采用了专门的红外线去除措施。BH1790GLC的外面加了两层滤光片,一个是红外滤光片,一个是彩色滤光片。红外滤光片首先可以把外界的红外光全部过滤掉。彩色滤光片可以将可见光当中除了绿光的部分全部过滤掉,只让绿光通过,这样就更加突出了绿光,从而达到高精度的检测。如下图所示,最终检测到的脉搏信号与一般性的产品波形相比清晰很多。
对于可穿戴设备来说,最让用户头疼的就是设备待机时间短的问题,如果像手机一样每天都要充电数次,想必大部分用户会为之抓狂。可穿戴设备讲究抓住用户痛点,精简设备功能。这背后和设备待机时间有着莫大的关系,如果功能太多,耗电自然很快,因此大部分可穿戴设备功能都很简单。为了帮助用户设备降低功耗,ROHM提出了“感知器的凝固预案”,ROHM半导体设计中心高级工程师孙彬介绍,“通常许多传感器需要主芯片去进行频繁地驱动才能工作,这样会给主芯片带来相当一部分负担,我们采用了专门的低功耗的传感器微控制器,把传感器的驱动工作从主芯片分离出来,进行单独控制和数据处理。这样可以减少数据的传输量,还可以有效的降低整体的功耗。”