编译/VR陀螺

今天，美国专利商标局正式向苹果公司授予了一项有关下一代力触控技术的专利。苹果公司指出，他们的新技术适用于 Apple Watch 和智能手环、一种用于“病人”的新型腕带设备、耳机、MacBook触控板、AirPods、智能袖带、智能眼镜、个人医疗设备（如居家健康监测仪）、可穿戴医疗设备、睡眠跟踪设备、活动跟踪设备、运动设备、Apple Pencil 等。

更重要的是，苹果的发明涵盖了专为小型设备设计的新一代力传感器系统。苹果公司在一份申请中指出，新的界面压力传感器可用于眼压测量，而这很可能与未来的智能眼镜有关。

此外，新的填充材料定义了一个传感表面，当按压时，可以施加可由流体压力传感器检测到的力。

苹果公司在其专利背景中指出，电子设备可以包括一个力传感器。传统的力传感器通常采用可压缩电容板、压电材料、压阻材料、应变敏感材料等。然而，部分由于这些结构和材料的直接原因，传统的力传感器与电子设备外壳一起保留了大量的体积和/或面积，可能无法方便或有效地集成到便携式或薄型应用中。

此外，传统的力传感器通常具有结构限制和/或非线性的力灵敏度，使得这类传感器无法准确检测到微小或渐进的力变化。

此外，许多传统的高精度和高准确度力传感器（可用于医疗、科学或工业应用）通常都很精密和/或昂贵，需要经过专门培训才能安装、维修和操作。

由于这些和其他缺点，传统的力传感器通常不适合以下一种或多种应用：小尺寸应用，如可穿戴电子设备；需要耐用性的低成本应用，如运动设备；高精度和高准确度应用，如非侵入性医疗设备。

苹果公司的专利涵盖了一种界面压力传感器系统，它限定了一个接收法向力的传感表面。传感表面构成了浇注、填充或封装材料的一部分，这些材料被放置在微机电流体压力传感器上，并将其包围起来。由于这种结构，当传感表面受力时，封装材料会将该力或其至少一部分传递给微电子机械力或压力敏感结构，该结构会随之变形。

与微机电传感器导电耦合的电路的特性可转换为施加到传感表面的力。传感表面的表面积也可用于确定施加到接口压力传感器系统上的压力。另一种说法是，接口压力传感器系统检测到的力可以除以传感器的表面积，从而获得压力测量值。

在许多实施例中，接口压力传感器系统包括一个限定内部容积的刚性模块外壳。一个（微机电）气压或其他流体压力传感器被放置在内部空间中。此外，填充材料（如热固性聚合物、双马来酰亚胺三嗪树脂、其他树脂、塑料、环氧树脂、二氧化硅、硅树脂、聚酰亚胺等）被放置在压力传感器上方，以填充内部容积、封装和保护流体压力传感器，并限定一个接口表面以接收压力输入。

今天公布的专利报告只涉及了专利文件中介绍的几种设备，其中包括Apple Pencil、AirPods 和一种类似于 Apple Beddit 的设备，用于感应用户的体温。

在苹果专利图 1E 中，我们可以看到苹果公司的 Apple Watch，尽管该专利后来提到并说明了用于“病人”的“可穿戴健康监测器”。

图源：patentlyapple

在这种特殊结构中，一个或多个界面压力传感器系统可用于接收用户输入和/或表征或量化用户/佩戴者的健康参数。

例如，在上文图示的实施例中，输入配置的界面压力传感器系统可以至少部分设置在按钮 #136 内。更具体地说，压力传感器模块 #138 可以设置在按钮 #136 内，以确定电子设备（Apple Watch）的用户/佩戴者施加到按钮上的压力/力输入。

 此外，Apple Watch还可以包括一个表带（#140），该表带可以包括一个位于表带主体内的接口压力传感器系统。在许多实施例中，接口压力传感器系统被布置成接口压力传感器系统的感应表面与用户/佩戴者手腕的内表面相接/接触。更具体地说，腕带可以在其中插入至少一个压力传感器模块或压力传感器模块组 #142，由于在腕带 #140（例如，至少部分与外壳 #132完全相对）中的定位，该压力传感器模块或压力传感器模块组 #142可以被配置为检测用户心动周期产生的压力波。

更具体地说，本示例实施例的接口压力传感器系统可以这样定位：即接口压力传感器系统的至少一个压力传感器模块（如本文所述）与用户/佩戴者的桡动脉接触。与前述实施例一样，通过与用户/佩戴者的桡动脉接触而获得的压力波信息可用于确定（但不限于）：血压、脉搏传输时间、增强指数、动脉年龄、压力状态、心率、压力波速度等。

腕戴式设备

在另一个例子中，苹果公司提到了一种用于“病人”的腕戴式设备，该设备可用于检测血压等。在这个例子中，48 毫米的线性灵敏度大大提高了压力传感器模块对准病人桡动脉的可能性。

由于至少一个压力传感器模块的可靠对准，腕戴式设备 #510 可以配置为可靠地获取用户/佩戴者/病人的一个或多个健康参数，如血压、心率、增强指数、脉搏波速度、脉搏传输时间等。

图源：patentlyapple

苹果公司的专利图 5B 描述了一种集成了界面压力传感器系统的可穿戴电子设备；5C 被认为是病人的腕部设备。苹果公司本周还获得了一项专利，涉及未来用于心电图和血糖监测的智能健康手环。因此可以看出，这是一种新的趋势；图 2 描述了一个包括接口压力传感器系统的电子设备示例的系统图。

图源：patentlyapple

苹果的专利图 8 是一个流程图，描述了利用接口压力传感器系统的输出来确定健康参数或接收用户输入的方法的示例操作。

苹果专利图 12 是一个流程图，描述了通过利用接口压力传感器系统的输出来非侵入性地确定用户血压方法的示例操作；图 14 是一个流程图，描述了通过利用接口压力传感器系统的输出来确定用户血压的方法的示例操作。

想要了解更多专利详情，请查阅苹果公司的授权专利 11839450。

来源：patentlyapple