Apple、肌を改善するためにウェアラブルデバイスで熱作動電極の使用を発明

Dec 23, 2023

2021年6月、Patently Appleは「Appleの技術担当副社長が新しいインタビューでApple Watchのヘルスセンサーと、将来的にはAirPodsについて語った」というタイトルのレポートを掲載した。 その後、2021年8月に「Appleの機械学習研究チームが将来のAirPodsでの特殊なヘルスセンサーの使用に関する論文を発表」というタイトルのより詳細なレポートを取り上げました。

昨日、米国特許商標庁は、Apple からの特許出願を公開しました。これは、AirPods、AirPods Max に加えて、Apple Watch や、Apple で発表されているスマート スケールなどの体組成計などの他のデバイスに搭載されている特殊な健康センサーの暴露を裏付けるものです。特許 3A〜C。

Apple の特許はセンサー技術、特に皮膚接触の生理学的測定を改善するための熱作動電極を明らかにしています。 Appleの特許に示されているように。 以下の 3A ～ D、またはその他のウェアラブル。

Appleの特許背景では、生理学的パラメータは一般に、皮膚に接触する電極を利用して検出可能な電気信号を提供するアナログまたはデジタルディスプレイを備えた電子機器を使用して測定されると彼らは指摘している。 電極は、金属などの導電性材料からなる。 接触電極に依存する生物学的測定の例としては、筋電図（EMG）、眼電図（EOG）、脳波（EEG）、心電図（ECG）、体温、血圧、心拍数の測定などが挙げられます。

皮膚接触による生理学的測定では、皮膚接触の質が結果の精度に大きく影響する可能性があります。 現在、一部の皮膚接触生理学的測定では、皮膚と電極の間のインピーダンス（皮膚電極接触インピーダンスとも呼ばれる）を制御するために、電極に導電性ゲルが塗布されています。 接触インピーダンスは、コンデンサや 1 つ以上の抵抗器などの電気要素を使用してモデル化できます。

皮膚接触生理学的測定を改善するための熱作動電極

「皮膚接触生理学的測定を改善するための熱作動電極」というタイトルの Apple の特許出願の主題技術は、一般に皮膚接触生物学的測定のための新しいデバイスを対象としています。

いくつかの実施形態では、デバイスは、皮膚接触を介した信号伝達を可能にする１つまたは複数の電極と、電極対皮膚インピーダンス（ＥＳＩ）を調整するために電極に結合される制御機構とを含む。 制御メカニズムは、電気的活性化を適用して ESI 調整を実装できます。

１つまたは複数の実施形態では、本技術の装置は、プロセッサと、デバイス上に取り付けられ制御機構に結合された１つまたは複数の電極とを含む。 制御機構はプロセッサによって起動可能であり、局所的な皮膚表面のさまざまな輪郭で所望の電極対皮膚の圧力を維持することによってESIを調整することができる。

いくつかの実装形態では、本発明によるシステムは、携帯通信装置と、携帯通信装置に通信可能に結合された装置とを含む。 この装置は、１つまたは複数の電極と、ユーザーの皮膚表面の様々な輪郭に合わせて所望の電極対皮膚の圧力を維持するために熱アクチュエータを使用することによってＥＳＩを調整するために１つまたは複数の電極に結合された制御機構とを含む。

いくつかの態様では、熱アクチュエータは、固体材料の熱膨張および熱収縮を介して、熱エネルギーを機械エネルギーに変換することができる。 熱アクチュエータの例には、形状記憶合金 (SMA) アクチュエータ、ホットアンドコールド アーム アクチュエータ、バイモルフ型アクチュエータなどがあります。

形状記憶合金は、例えば、ニッケルチタン合金から作製することができる。 ホットアームおよびコールドアームのアクチュエータは、材料の微細構造における非対称の熱膨張に基づいています。

バイモルフ型アクチュエータは、２つ以上の異種材料の層で構成され、異種材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）の差に基づいて動作する場合がある。