編譯/VR陀螺
近日,美國專利商標局公布了蘋果公司的一項專利申請,涉及未來可能的Apple Watch手環(huán)、健身手環(huán)、VR手套手環(huán)甚至時尚手環(huán),該手環(huán)設(shè)備包括嵌入式微機械超聲波傳感器(MUT),以檢測觸摸、手勢、生理健康信號,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)助進行虛擬現(xiàn)實和混合現(xiàn)實體驗。
蘋果公司的專利摘要指出,本發(fā)明涉及微機械超聲波傳感器(MUT),可以嵌入靈活的Apple Watch表帶中,以檢測觸摸、手勢、生理信號和傳輸數(shù)據(jù)。
在一些例子中,MUT可以包括配置在兩個電極之間的壓電材料,并與具有多個空腔的基體材料耦合,以支持換能器結(jié)構(gòu)的運動。在一些例子中,MUT可以與復用電路耦合,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(例如,由CMOS電路驅(qū)動),以便對傳輸和/或接收的超聲波進行波束化。在一些例子中,一個或多個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,并傳輸數(shù)據(jù);圖2說明了一個示例計算系統(tǒng)#238的框圖,該框圖說明了觸摸、手勢和生理信號捕獲和處理的一種方法。該計算系統(tǒng)可以包括一個或多個換能器陣列#230(例如,超聲波換能器陣列),以測量觸摸,識別手勢,并監(jiān)測來自接觸計算系統(tǒng)的柔性帶的用戶的生理信號。
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,當波從表面“回波”時,反射的超聲波可以被MUT陣列接收并進一步處理,這個概念可以應用于檢測用戶的指紋。
蘋果公司的專利圖9說明了一個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/或同時對多個手指執(zhí)行觸摸檢測,這可能是用戶使用單個手指、多個手指應用滑動手勢、敲擊序列、一個或多個對象之間的空間關(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間重復進行,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展到VR手套,以增強XR體驗。
蘋果公司進一步指出,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。例如,手表設(shè)備可以被配置為檢測生理信號,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,兩個或多個設(shè)備之間傳輸?shù)男盘柨梢员慌渲脼閿y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)送一個或多個文件。
想要了解更多專利細節(jié),可查閱蘋果公司的專利申請US 20230099288。
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