編譯/VR陀螺
近日,美國專利商標(biāo)局公布了蘋果公司的一項(xiàng)專利申請,涉及未來可能的Apple Watch手環(huán)、健身手環(huán)、VR手套手環(huán)甚至?xí)r尚手環(huán),該手環(huán)設(shè)備包括嵌入式微機(jī)械超聲波傳感器(MUT),以檢測觸摸、手勢、生理健康信號(hào),并在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù),如Apple Watch到另一塊Apple Watch或到Mac、iPad、iPhone。手環(huán)還將能夠檢測用戶的指紋(Touch ID)。最后,新表帶還可以協(xié)助進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
蘋果公司的專利摘要指出,本發(fā)明涉及微機(jī)械超聲波傳感器(MUT),可以嵌入靈活的Apple Watch表帶中,以檢測觸摸、手勢、生理信號(hào)和傳輸數(shù)據(jù)。
在一些例子中,MUT可以包括配置在兩個(gè)電極之間的壓電材料,并與具有多個(gè)空腔的基體材料耦合,以支持換能器結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。在一些例子中,MUT可以與復(fù)用電路耦合,以刺激、配置和控制MUT。
在一些例子中,可以改變換能器的大小、形狀和排列,以改善與超聲波傳輸相關(guān)的特性。在一些例子中,MUT陣列可以被驅(qū)動(dòng)(例如,由CMOS電路驅(qū)動(dòng)),以便對傳輸和/或接收的超聲波進(jìn)行波束化。在一些例子中,一個(gè)或多個(gè)MUT陣列可以被配置為通過柔性帶產(chǎn)生觸覺反饋。
蘋果公司的專利圖1A-D說明了示例設(shè)備,其中傳感器可以編織成柔性帶,以檢測觸摸、手勢、生理信號(hào),并傳輸數(shù)據(jù);圖2說明了一個(gè)示例計(jì)算系統(tǒng)#238的框圖,該框圖說明了觸摸、手勢和生理信號(hào)捕獲和處理的一種方法。該計(jì)算系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)換能器陣列#230(例如,超聲波換能器陣列),以測量觸摸,識(shí)別手勢,并監(jiān)測來自接觸計(jì)算系統(tǒng)的柔性帶的用戶的生理信號(hào)。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖7說明了包括配置在表帶(#714)中的微機(jī)械傳感器的Apple Watch。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖8A和8B說明了一種Apple Watch表帶,被配置為檢測用戶微機(jī)械超聲波換能器(MUT)的特征。MUT陣列可以被配置為發(fā)射超聲波,當(dāng)波從表面“回波”時(shí),反射的超聲波可以被MUT陣列接收并進(jìn)一步處理,這個(gè)概念可以應(yīng)用于檢測用戶的指紋。
蘋果公司的專利圖9說明了一個(gè)被配置為檢測觸摸的示例設(shè)備。在一些例子中,觸摸位置和速度可以由包括帶子(#914)的Apple Watch(設(shè)備#900)檢測和跟蹤。
在一些例子中,在確定特定的特征,如手指的觸摸位置后,可以配置換能器陣列(#930)以改善對觸摸位置周圍的帶子的檢測(例如,對換能器波進(jìn)行波束成形,為反向波束成形配置陣列)。
在一些例子中,可以以快速順序和/或同時(shí)對多個(gè)手指執(zhí)行觸摸檢測,這可能是用戶使用單個(gè)手指、多個(gè)手指應(yīng)用滑動(dòng)手勢、敲擊序列、一個(gè)或多個(gè)對象之間的空間關(guān)系、和/或其一些組合可以被檢測到。同樣重要的是,可以檢測到與柔性帶接觸的指紋(即Touch ID)。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖10是一個(gè)有趣的特征,其中表帶中的傳感器陣列可以檢測用戶的手勢。 在一些例子中,超聲波的發(fā)射、接收和處理可以隨時(shí)間重復(fù)進(jìn)行,以檢測手部位置的變化。例如,可以檢測手的速度(即,速度和方向)。此外或替代地,三個(gè)或更多的換能器陣列(例如1030A-C)可以被配置為檢測手指的三維圖。
使用表帶中的換能器陣列檢測手勢可以擴(kuò)展到VR手套,以增強(qiáng)XR體驗(yàn)。
蘋果公司進(jìn)一步指出,在一些例子中,與表帶相連的Apple Watch可以包括換能器陣列,配置為向用戶的手腕發(fā)射和接收信號(hào)。例如,手表設(shè)備可以被配置為檢測生理信號(hào),包括血壓、心率變化和/或血管尺寸的指示。
蘋果公司在專利圖14中指出,在一些例子中,兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備之間傳輸?shù)男盘?hào)可以被配置為攜帶數(shù)據(jù)。例如,只要為數(shù)據(jù)傳輸選擇合適的編碼方案,就可以在設(shè)備之間發(fā)送一個(gè)或多個(gè)文件。
想要了解更多專利細(xì)節(jié),可查閱蘋果公司的專利申請US 20230099288。
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