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蘋果申請三項生物識別傳感器專利

2021-02-16 10:07:32 來源:EETOP

蘋果似乎正在進一步進軍健康市場,新專利針對各種健康指標,包括AR/VR、血糖監測和臨床睡眠分析。

雖然蘋果公司對其即將推出的設計向來保持沉默(出于知識產權方面的原因,這是可以理解的),但這家科技巨頭在其公開申請的專利中確實承認了其技術的總體方向。 

蘋果公司最近申請了三項專利,主要圍繞健康監測的直接和間接應用——從血糖監測、臨床睡眠分析到增強視覺。

AppleWatch 6上的Apple血氧傳感器。這是Apple過去創建的醫療專用傳感器的一個例子。 

這三項專利包括:

  • 采用波束轉向技術的紅外收發器,并結合可見光捕獲和顯示(專利申請:20210041291) 

  • 基于于可變入射EM角的太赫茲光譜性能增強(專利申請:20210041376) 

  • 基于多層橫向相鄰襯底的單層睡眠傳感器(專利申請:20210038092)

     

使用可見光和紅外光的增強物體識別

該設備中用于光束控制的紅外光感測的專利申請將“設備10”稱為顯示器具有多種方向(在下圖中標記為“14”),具體取決于設備的用途。

 

“設備10”的示意圖,包括所建議的紅外傳感應用的外殼和元件

這些用途可能包括蜂窩電話或頭戴式設備。 

該設備可以根據詳細描述,基于接收到的變化的光強度的光譜來表征物體。該專利要求該設備具有在可見光、紫外和紅外光譜范圍內執行光學傳感的能力。 

它還建議通過包括方位和傾斜度的位置數據來支持自動波束轉向操作。

蘋果公司的紅外專利申請顯示了一個外殼的簡單橫截面圖,其中包含諸如PCB(標記為44),組件(標記為42)和以窗口布置方式顯示的光學元件(標記為30W)之類的元件。

傳統上,紅外傳感具有廣泛的應用,包括運動檢測,接近和傾斜檢測。 

這項新專利表明,用戶可能希望使用光學傳感技術檢查食品,以評估其成熟度,卡路里含量等。該傳感技術可以根據對象的尺寸、形狀、顏色、光澤度和其他屬性,通過模式匹配來分析食品或食物。

據推測,這可以應用于視力受損的情況,用戶需要物體識別和特征描述來幫助日常生活。 

太赫茲輻射的非侵入性葡萄糖分析?

蘋果已經提交了第二個針對在太赫茲頻率范圍內運行的電磁(EM)設備的申請。該設備的目的似乎是在“動態環境”中表征液體,固體或等離子體。

這種感知的進步可能適用于血液中的葡萄糖濃度,從而減輕了糖尿病患者長期采樣血糖水平的痛苦過程。 

該專利的具體用途含糊不清,細節表明“發送/接收太赫茲EM波的電子設備正在變化,和/或在環境中反映太赫茲波的一個或多個物體的位置和/或方向正在移動。。” 

該聲明可能表明該設備可用于可穿戴技術。 

 

 

改善SNR的設備的關鍵特征是在發射和接收中使用了多個極化 

帶有多個極化的這種設計可能會引起RF設計者的興趣。點對點EM應用經常遇到與極化有關的信號質量問題,并且由于天線未對準而產生損耗。 

通過分析其他細節,此設備似乎可以量化設備周圍環境中的氣體濃度,包括基于0.692 THz的吸收光譜檢測一氧化碳(CO)。 

像其他RF設備一樣,太赫茲輻射傳感器可以基于外差原理(下變頻)或通過直接檢測進行操作。選擇接收器方法的一項控制標準是相位信息(外差)對設計者是否重要。

目前尚不清楚使用這兩項技術專利的具體應用,但似乎蘋果公司總體上打算使用該技術來增強健康監控。 

高科技寢具的睡眠模式特征分析

蘋果公司最終的專利技術著重于收集與睡眠質量有關的生物統計數據。這項技術的關鍵特征是其纖薄的外形和靈活性,在睡眠時不會打擾用戶。 

傳感器技術的電極是多層基板,可根據力機制(例如用戶在床上的位置,心跳和呼吸指標)生成信號。

 

在所提出的裝置中,虛線矩形(100)是指由電極的相互縫合的層組成的非侵入式生物特征監測平臺

專利相對于傳統睡眠監控的特殊優勢在于制造平的每一層。每層基板中的多種材料可提高性能,同時減少浪費的材料(并降低材料成本),減少睡眠監測器的整體厚度,增加睡眠監測器的靈活性并簡化制造。

分層傳感器的橫截面設計

 

E-CAD軟件集成了支持剛柔設計的功能,因此柔性PCB設計變得越來越普遍。

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