集微網(wǎng)消息，車載方向盤ECG系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對駕駛員心電圖檢測、心律異常檢測、疲勞駕駛以及情緒檢測等及時(shí)判斷和預(yù)警；車載座椅ECG系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對家人心臟健康的實(shí)時(shí)監(jiān)測和關(guān)注，同時(shí)提供長期心電圖監(jiān)測的數(shù)據(jù)有利于增加醫(yī)生在心臟疾病醫(yī)療診斷的判斷準(zhǔn)確性……這些都是車載健康監(jiān)測技術(shù)的典型應(yīng)用場景。隨著智能駕駛座艙的推廣和普及，作為重要組成部分的車載健康監(jiān)測技術(shù)近年來也在快速發(fā)展中。然而，車載電磁環(huán)境的復(fù)雜性以及各種工況（比如速度、顛簸、振動(dòng)）的多樣性使微弱ECG信號的精準(zhǔn)采集面臨更多挑戰(zhàn)，這些因素對ECG系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)都提出了更高的要求。

（車載ECG典型應(yīng)用框圖）

系統(tǒng)級芯片供應(yīng)商類比半導(dǎo)體（Analogysemi）最新推出的自主定義車規(guī)級ECG模擬前端芯片ADX923Q系列，用于專業(yè)的動(dòng)態(tài)心電圖檢測，針對上述車規(guī)應(yīng)用的挑戰(zhàn)因素從硬件層面實(shí)現(xiàn)了諸多提升。

隨著大數(shù)據(jù)以及AI智能健康軟件應(yīng)用的發(fā)展，軟件ECG相關(guān)的算法在精度、多樣性、可靠性以及云診斷技術(shù)都取得了長足的發(fā)展。與之相應(yīng)的，硬件系統(tǒng)層面也需要更多的創(chuàng)新和突破。

據(jù)了解，在ECG 硬件系統(tǒng)中，AFE ECG芯片是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，如何設(shè)計(jì)滿足車載ECG系統(tǒng)的AFE ECG芯片，則需要解決以下幾個(gè)重要的問題，包括:

1. 車規(guī)應(yīng)用在溫度上有更高要求 -40°C - 105/125°C (各車企最高溫度要求不同);

2. 車規(guī)應(yīng)用在抗電磁干擾、ESD防護(hù)有更高要求；

3. 車載工況的各種干擾；

4. 車載ECG系統(tǒng)在干電極接觸的離手檢測靈敏度;

5. 車規(guī)芯片的功能安全設(shè)計(jì)要求;

6. 車載方向盤電極模組支持L2及以上自動(dòng)駕駛HOD功能。

據(jù)悉，此次類比半導(dǎo)體推出的全新車規(guī)級AFE ECG芯片ADX923Q產(chǎn)品能夠滿足上述車載ECG芯片需求。ADX923Q產(chǎn)品基本功能包括：該產(chǎn)品是多通道、同步采樣、24 位、Δ-Σ (ΔΣ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，具有內(nèi)置可編程增益放大器 (PGA)、內(nèi)部基準(zhǔn)和板載振蕩器，包含了汽車方向盤、座椅、便攜式、低功耗醫(yī)療心電圖 (ECG)、運(yùn)動(dòng)和健身應(yīng)用中通常需要的所有功能。同時(shí)，ADX923Q 具有高集成度和卓越性能，能夠以顯著減小的尺寸、功耗和總體成本創(chuàng)建可擴(kuò)展的醫(yī)療儀器系統(tǒng)，其每個(gè)通道都有一個(gè)靈活的輸入多路復(fù)用器，可以獨(dú)立連接到內(nèi)部生成的信號，用于測試、溫度和導(dǎo)聯(lián)脫落檢測，還可以選擇任何輸入通道配置來導(dǎo)出右腿驅(qū)動(dòng) (RLD) 輸出信號。

此外，ADX923Q以高達(dá)8 kSPS的數(shù)據(jù)速率運(yùn)行，可以使用器件內(nèi)部激勵(lì)電流吸收器或電流源在器件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)導(dǎo)聯(lián)脫落DC檢測，使用內(nèi)部DDS激勵(lì)源實(shí)現(xiàn)導(dǎo)聯(lián)脫落AC檢測。 ADX923Q 版本還包括完全集成的呼吸阻抗測量功能，ADX923Q版本還包括集成的模擬起搏(PACE)檢測功能，單通道3導(dǎo)檢測功能和可配置低頻噪聲信號濾除功能，且所有器件支持車規(guī)功能安全特性需要的故障診斷檢測功能。這些器件采用 4 毫米 x 4 毫米、32 引腳無引線方形扁平封裝 (QFN with Wettable flank) 封裝，工作溫度規(guī)定為 –40°C 至 +125°C。

值得一提的是，為應(yīng)對車規(guī)應(yīng)用上的挑戰(zhàn)，類比ADX923Q在芯片層面做了一系列的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，包括：

1. 產(chǎn)品從工藝、設(shè)計(jì)、封測、量產(chǎn)都滿足車規(guī)級的一系列要求，支持車規(guī)功能安全要求并滿足AEC-Q100 Grade1標(biāo)準(zhǔn)。具體來看，該芯片系列的所有PIN ESD HBM 支持+/-4 kV, 電源PIN ESD HBM 達(dá)到 +/- 8kV。

2. 改善了輸入阻抗并提高差分阻抗系數(shù)；具備64檔DC離手檢測電流選擇，同時(shí)芯片DC離手檢測自帶50Hz/60Hz工頻濾除功能，節(jié)省軟件工頻濾波開銷。

3. 對于干電極的檢測挑戰(zhàn)，類比則推出硬件AC離手檢測方案，支持4KHz和500Hz的2種 AC激勵(lì)源硬件算法AC檢測，同時(shí)支持125Hz到8KHz的軟件AC激勵(lì)源軟件算法檢測，另外基于AC離手檢測原理可適用于目前L2及以上自動(dòng)駕駛HOD檢測。

4. 該系列芯片支持三種可配置的低頻噪聲濾波功能，可濾除大部分工況下的噪聲干擾。

5. 支持通信ECG數(shù)據(jù)和設(shè)備命令字CRC校驗(yàn)，保證通信鏈路傳輸?shù)目煽啃?；支持PGA輸入超量程檢測，時(shí)鐘故障診斷，數(shù)據(jù)和命令字傳輸出錯(cuò)診斷，非法命令字檢測，上電芯片故障自檢，輸出PIN 短路地和短路電源檢測，通信超時(shí)復(fù)位通信接口和數(shù)據(jù)幀丟失檢測等功能安全特性。

6. 對于座椅ECG應(yīng)用，類比半導(dǎo)體創(chuàng)新地引入電極輪轉(zhuǎn)(ERM)， 使其僅使用單通道ADC即可實(shí)現(xiàn)三導(dǎo)ECG數(shù)據(jù)的采樣監(jiān)測。

7. 芯片支持深度最大為12的FIFO，具備本地存儲(chǔ)24組ECG數(shù)據(jù)的能力，可平衡通信和數(shù)據(jù)處理速率的適配問題，同時(shí)減少對μC設(shè)備占用時(shí)間。

8. 芯片內(nèi)置模擬PACE檢測電路，可實(shí)現(xiàn)對起搏脈沖信號的檢測，該功能可省去外圍分立起搏電路的元器件，優(yōu)化板級電路設(shè)計(jì)和減少成本。

據(jù)悉，目前該產(chǎn)品已和國內(nèi)多家汽車廠商及Tier1合作，陸續(xù)送樣量產(chǎn)中。

（校對/薩米）

相關(guān)知識

RFID技術(shù)加強(qiáng)電動(dòng)自行車安全監(jiān)管，讓你安心出行
上海交大團(tuán)隊(duì)開展臨床驗(yàn)證，證明毫米波心動(dòng)圖在心肺生命健康監(jiān)測和疾病早篩應(yīng)用的有效性
基于可穿戴式醫(yī)療系統(tǒng)芯片的無線傳輸技術(shù)剖析
芯片賦能運(yùn)動(dòng)健康產(chǎn)業(yè)：芯海科技領(lǐng)跑萬億大健康市場
一種監(jiān)測嬰兒健康狀態(tài)的嬰兒車的制作方法
關(guān)注車內(nèi)健康，倡導(dǎo)健康出行 中國汽車健康指數(shù)引領(lǐng)汽車行業(yè)加速發(fā)展
村田智能BCG方案，打造主動(dòng)健康監(jiān)測
汽車黑科技研究：車載健康的五個(gè)發(fā)展階段
健康監(jiān)測最新資訊
關(guān)注車內(nèi)空氣質(zhì)量?這三款健康車不容錯(cuò)過

網(wǎng)址: 直指車載健康監(jiān)測技術(shù)痛點(diǎn) 類比半導(dǎo)體推出全新車規(guī)級ECG+HOD芯片 http://www.u1s5d6.cn/newsview563308.html