编译/VR陀螺

近日，美国专利商标局公布了苹果公司的一项专利申请，涉及未来可能的Apple Watch手环、健身手环、VR手套手环甚至时尚手环，该手环设备包括嵌入式微机械超声波传感器（MUT），以检测触摸、手势、生理健康信号，并在设备之间传输数据，如Apple Watch到另一块Apple Watch或到Mac、iPad、iPhone。手环还将能够检测用户的指纹（Touch ID）。最后，新表带还可以协助进行虚拟现实和混合现实体验。

苹果公司的专利摘要指出，本发明涉及微机械超声波传感器（MUT），可以嵌入灵活的Apple Watch表带中，以检测触摸、手势、生理信号和传输数据。

在一些例子中，MUT可以包括配置在两个电极之间的压电材料，并与具有多个空腔的基体材料耦合，以支持换能器结构的运动。在一些例子中，MUT可以与复用电路耦合，以刺激、配置和控制MUT。

在一些例子中，可以改变换能器的大小、形状和排列，以改善与超声波传输相关的特性。在一些例子中，MUT阵列可以被驱动（例如，由CMOS电路驱动），以便对传输和/或接收的超声波进行波束化。在一些例子中，一个或多个MUT阵列可以被配置为通过柔性带产生触觉反馈。

苹果公司的专利图1A-D说明了示例设备，其中传感器可以编织成柔性带，以检测触摸、手势、生理信号，并传输数据；图2说明了一个示例计算系统#238的框图，该框图说明了触摸、手势和生理信号捕获和处理的一种方法。该计算系统可以包括一个或多个换能器阵列#230（例如，超声波换能器阵列），以测量触摸，识别手势，并监测来自接触计算系统的柔性带的用户的生理信号。

图源：patentlyapple

苹果公司的专利图7说明了包括配置在表带（#714）中的微机械传感器的Apple Watch。

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苹果公司的专利图8A和8B说明了一种Apple Watch表带，被配置为检测用户微机械超声波换能器（MUT）的特征。MUT阵列可以被配置为发射超声波，当波从表面“回波”时，反射的超声波可以被MUT阵列接收并进一步处理，这个概念可以应用于检测用户的指纹。

苹果公司的专利图9说明了一个被配置为检测触摸的示例设备。在一些例子中，触摸位置和速度可以由包括带子（#914）的Apple Watch（设备#900）检测和跟踪。

在一些例子中，在确定特定的特征，如手指的触摸位置后，可以配置换能器阵列(#930)以改善对触摸位置周围的带子的检测(例如，对换能器波进行波束成形，为反向波束成形配置阵列)。

在一些例子中，可以以快速顺序和/或同时对多个手指执行触摸检测，这可能是用户使用单个手指、多个手指应用滑动手势、敲击序列、一个或多个对象之间的空间关系、和/或其一些组合可以被检测到。同样重要的是，可以检测到与柔性带接触的指纹（即Touch ID）。

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苹果公司的专利图10是一个有趣的特征，其中表带中的传感器阵列可以检测用户的手势。 在一些例子中，超声波的发射、接收和处理可以随时间重复进行，以检测手部位置的变化。例如，可以检测手的速度（即，速度和方向）。此外或替代地，三个或更多的换能器阵列（例如1030A-C）可以被配置为检测手指的三维图。

使用表带中的换能器阵列检测手势可以扩展到VR手套，以增强XR体验。

苹果公司进一步指出，在一些例子中，与表带相连的Apple Watch可以包括换能器阵列，配置为向用户的手腕发射和接收信号。例如，手表设备可以被配置为检测生理信号，包括血压、心率变化和/或血管尺寸的指示。

苹果公司在专利图14中指出，在一些例子中，两个或多个设备之间传输的信号可以被配置为携带数据。例如，只要为数据传输选择合适的编码方案，就可以在设备之间发送一个或多个文件。

想要了解更多专利细节，可查阅苹果公司的专利申请US 20230099288。

来源：patentlyapple