近日，美国专利商标局公布了苹果公司的一项专利申请，涉及未来的 Apple Watch 手环、健身手环、VR 手套手环甚至时尚手环，该手环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 到另一个 Apple Watch 或 Mac、iPad 或 iPhone。该手环还可以检测到用户的指纹（Touch ID）。新表带还可以帮助实现 VR 和 MR 体验。

　　苹果专利摘要指出，这项发明涉及微机械超声波换能器（MUTs），它可以嵌入一个灵活的 Apple Watch 表带，以检测触摸、手势、生理信号和传输数据。

　　在一些示例中，MUT 可以包括设置在两个电极之间的压电材料，并耦合到具有多个空腔的基体材料中，以支持换能器结构的运动。在一些例子中，MUT 可以耦合到多路复用电路，以刺激、配置和控制 MUT。

　　在一些例子中，可以改变换能器的尺寸、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）以波束形成传输和/或接收超声波。在一些示例中，所述一个或多个 MUT 阵列可以被配置为通过柔性频带产生触觉反馈。

　　苹果专利图 1A-D 说明示例设备，其中传感器可以编织成柔性带，以检测触摸、手势、生理信号和传输数据；图 2 说明了示例计算系统 #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，并监测来自接触该计算系统的柔性波段的用户的生理信号。

　　苹果专利图 7 展示了一种 Apple Watch，包括配置在表带（#714）中的微机械传感器。

　　苹果专利图 8A 和 8B 说明了一种 Apple Watch 表带，配置用于检测用户微机械超声波换能器（MUT）的功能。MUT 阵列可以配置为传输超声波，当超声波从表面“回波”时，反射的超声波可以被 MUT 阵列接收并进行进一步处理，这一概念可以用于检测用户的指纹。

　　苹果专利图 9 说明了被配置为检测触摸的示例设备。在一些例子中，触摸的位置和速度可以被包括一个带子（#914）的 Apple Watch（设备 #900）检测和跟踪。

　　在一些示例中，在确定诸如手指的触摸位置等特定特征之后，可以配置换能器阵列（#930）以改进对触摸位置周围的带的带子的检测（例如，波束形成换能器波，为反向波束成形配置阵列）。

　　在一些示例中，可以以快速顺序和/或同时对多个手指执行触摸检测，其中可以用户使用单个手指、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）。

　　苹果专利图 10 是一个有趣的特征，其中，在该表带中的换能器阵列可以检测到用户的手势。在一些例子中，超声波的传输、接收和处理可以随时间而重复，以检测手的位置变化。例如，可以检测到手的速度（即，包括速度和方向）。另外，或可替代地，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。

　　在波段中使用换能器阵列来检测手势可以扩展到 VR 手套，以增强 XR 体验。

　　苹果进一步指出，在一些例子中，耦合到表带的 Apple Watch 可以包括配置为向用户的手腕发射和接收信号。例如，该手表装置可以被配置为检测包括血压、心率变化和/或血管尺寸指示等生理信号。

　　苹果专利图 14 指出，在一些例子中，在两个或更多个设备之间传输的信号可以被配置为携带数据。例如，如果选择合适的编码方案，可以在设备之间发送一个或多个文件。