苹果申请三项生物识别传感器专利

2021-02-16 10:07:32 来源:EETOP

苹果似乎正在进一步进军健康市场,新专利针对各种健康指标,包括AR/VR、血糖监测和临床睡眠分析。

虽然苹果公司对其即将推出的设计向来保持沉默(出于知识产权方面的原因,这是可以理解的),但这家科技巨头在其公开申请的专利中确实承认了其技术的总体方向。 

苹果公司最近申请了三项专利,主要围绕健康监测的直接和间接应用——从血糖监测、临床睡眠分析到增强视觉。

AppleWatch 6上的Apple血氧传感器。这是Apple过去创建的医疗专用传感器的一个例子。 

这三项专利包括:

  • 采用波束转向技术的红外收发器,并结合可见光捕获和显示(专利申请:20210041291) 

  • 基于于可变入射EM角的太赫兹光谱性能增强(专利申请:20210041376) 

  • 基于多层横向相邻衬底的单层睡眠传感器(专利申请:20210038092)

     

使用可见光和红外光的增强物体识别

该设备中用于光束控制的红外光感测的专利申请将“设备10”称为显示器具有多种方向(在下图中标记为“14”),具体取决于设备的用途。

 

“设备10”的示意图,包括所建议的红外传感应用的外壳和元件

这些用途可能包括蜂窝电话或头戴式设备。 

该设备可以根据详细描述,基于接收到的变化的光强度的光谱来表征物体。该专利要求该设备具有在可见光、紫外和红外光谱范围内执行光学传感的能力。 

它还建议通过包括方位和倾斜度的位置数据来支持自动波束转向操作。

苹果公司的红外专利申请显示了一个外壳的简单横截面图,其中包含诸如PCB(标记为44),组件(标记为42)和以窗口布置方式显示的光学元件(标记为30W)之类的元件。

传统上,红外传感具有广泛的应用,包括运动检测,接近和倾斜检测。 

这项新专利表明,用户可能希望使用光学传感技术检查食品,以评估其成熟度,卡路里含量等。该传感技术可以根据对象的尺寸、形状、颜色、光泽度和其他属性,通过模式匹配来分析食品或食物。

据推测,这可以应用于视力受损的情况,用户需要物体识别和特征描述来帮助日常生活。 

太赫兹辐射的非侵入性葡萄糖分析?

苹果已经提交了第二个针对在太赫兹频率范围内运行的电磁(EM)设备的申请。该设备的目的似乎是在“动态环境”中表征液体,固体或等离子体。

这种感知的进步可能适用于血液中的葡萄糖浓度,从而减轻了糖尿病患者长期采样血糖水平的痛苦过程。 

该专利的具体用途含糊不清,细节表明“发送/接收太赫兹EM波的电子设备正在变化,和/或在环境中反映太赫兹波的一个或多个物体的位置和/或方向正在移动。。” 

该声明可能表明该设备可用于可穿戴技术。 

 

 

改善SNR的设备的关键特征是在发射和接收中使用了多个极化 

带有多个极化的这种设计可能会引起RF设计者的兴趣。点对点EM应用经常遇到与极化有关的信号质量问题,并且由于天线未对准而产生损耗。 

通过分析其他细节,此设备似乎可以量化设备周围环境中的气体浓度,包括基于0.692 THz的吸收光谱检测一氧化碳(CO)。 

像其他RF设备一样,太赫兹辐射传感器可以基于外差原理(下变频)或通过直接检测进行操作。选择接收器方法的一项控制标准是相位信息(外差)对设计者是否重要。

目前尚不清楚使用这两项技术专利的具体应用,但似乎苹果公司总体上打算使用该技术来增强健康监控。 

高科技寝具的睡眠模式特征分析

苹果公司最终的专利技术着重于收集与睡眠质量有关的生物统计数据。这项技术的关键特征是其纤薄的外形和灵活性,在睡眠时不会打扰用户。 

传感器技术的电极是多层基板,可根据力机制(例如用户在床上的位置,心跳和呼吸指标)生成信号。

 

在所提出的装置中,虚线矩形(100)是指由电极的相互缝合的层组成的非侵入式生物特征监测平台

专利相对于传统睡眠监控的特殊优势在于制造平的每一层。每层基板中的多种材料可提高性能,同时减少浪费的材料(并降低材料成本),减少睡眠监测器的整体厚度,增加睡眠监测器的灵活性并简化制造

分层传感器的横截面设计

 

E-CAD软件集成了支持刚柔设计的功能,因此柔性PCB设计变得越来越普遍。

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