跳转到主要内容

突破复杂设计挑战:Artec Design 借助瑞萨电子元器件实现智能护齿套创新

Artec Design 是一家从事定制化产品开发服务的杰出企业,专注于硬件设计、嵌入式 Linux 和固件开发、FPGA 设计、工业设计与生产制造。 凭借 25 年以上的丰富经验,Artec Design 在长期创新和产品开发合作方面竖立了良好的声誉。 该公司的服务范围涵盖工业、通信与安全、无创医疗健康、移动出行以及航天防务等多个领域。 Artec Design 深受 15 多个国家/地区的 150 余位客户信赖,其 90% 以上的服务和产品出口至北美洲、欧洲和亚洲市场。

设计征程与攻坚克难

对于 Artec Design 这样的一家公司来说,设计过程格外具有挑战性——既需要满足复杂的技术要求,又要确保最优元器件的系统集成。 为成功满足客户产品的设计要求,拥有一位可提供核心元器件与技术支持的设计合作伙伴就变得至关重要。

Artec Design 近期的一个项目是开发一款智能护齿套。 当运动员或士兵遭受脑震荡时,当务之急是让他们立刻从行动中撤出,以确保充分康复。 但是,许多头部创伤往往难以察觉,而为何某些撞击会引发脑震荡而另一些则不会,目前医学界仍无法完全解释。

为了解决这一难题,亟需开发出一款创新联网设备,从根本上改变头部受创后的认知与响应机制,无需再依赖经验猜测。 当使用者承受了超过特定阈值的头部撞击时,设备可发出即时警报,有助于保护运动员和军事人员的长期健康。 世界橄榄球联合会(World Rugby)的新闻稿特别指出,智能护齿套技术对提升运动员安全防护与运动表现分析具有重大价值,其应用潜力不仅限于橄榄球运动。

在为 Prevent Biometrics 设计智能护齿的过程中,Artec Design 遇到了一大难题:如何开发出发热量极低的紧凑轻便型电子器件,能置于运动员口腔内实时监测撞击数据。 此外,该设计还需要确保较高的无线充电功率等级以及较低的发热效果,以实现高能效和高性能。

图像
Artec design smart mouth guard.

另一个主要的挑战是必须确保护齿套的柔性结构能适配不同颌骨形态,保证佩戴舒适性。 这种柔性设计导致护齿套在充电盒中的位置不固定,因而要求无线充电系统能够适应比常规情况更大的充电天线与护齿套天线间距范围。

图像
Rugby player wearing smart mouthguard

为什么选择瑞萨电子?

之所以选择瑞萨电子组件,是因为它们具有出色的性价比和简单的集成流程:所需元件更少,配置更简单,几乎无需校准并且固件直接集成于芯片上。 这些特性简化了系统集成流程并加快了开发速度。 在智能护齿套电子设计中,瑞萨电子元器件实现了紧凑外形和超低发热量的理想组合,这对于满足项目的设计约束条件至关重要。

解决方案

瑞萨电子元器件构成了 Prevent Biometrics 护齿套充电和供电电路的核心。 在轮询器(充电板)侧,采用瑞萨电子 MCU 控制系统,而 PTX130W 则负责处理 NFC 充电协议协商和控制。 在接收器(护齿套)侧,采用 PTX30W 作为唯一的 PMIC,不仅负责管理充电过程,更承担整个系统的供电任务。

技术难题攻关

在应用设计期间,Artec Design 遇到了天线设计与调谐方面的难题。 瑞萨电子提供了重要的技术支持,帮助该公司有效优化了设计,以确保其产品实现优秀性能。 瑞萨电子提供的完备文档和详实的参考设计保证了设计过程的简单顺畅,大幅减少了额外技术支持需求。 瑞萨电子精心打造的演示系统和快速入门指南加快了嵌入式软件开发进程,使开发团队能够快速启动,专注于应用方案的优化。

项目圆满成功

得益于瑞萨电子详尽的应用指南文档和全面的参考设计,整个项目推进过程顺畅高效。 现成可用的 CAD 组件和嵌入式软件演示系统显著加快了开发速度。 瑞萨电子元器件在智能护齿套电子设计项目中的成功应用,充分印证了 Artec Design 团队的辛勤付出与创新能力。

对于为 Prevent Biometrics 开发的智能护齿套电子设计项目,Artec Design 首席技术官 Sander Suursalu 如此评价道:“看到该设备在各种各样的全球大型体育赛事上表现出色,既印证了我们团队的辛勤付出与创新能力,也彰显了瑞萨电子元器件的卓越性能”