アップルの圧力感知「握れる」デバイスハウジングは、将来のiPhoneやアクセサリーを制御できる可能性がある

米特許商標庁は火曜日、ユーザーがデバイスの筐体に加えるたわみや応力の測定と変換を通じてデバイスを制御できるシステムの特許をアップルに発行した。

Appleの米国特許番号8,390,481「電子機器の筐体の静電容量変化の検知」は、機器の筐体（ハウジング）を入力手段として利用する独自のシステムについて説明しています。この発明は、AppleのiPhoneのようなスマートフォン、ノートパソコン、その他未発表製品を含む、あらゆる電子機器に適用可能です。

この特許は、ボタンやキーをなくすことでデバイスの外観を美しくするソリューションとして当初構想されましたが、タッチスクリーンによる入力が困難または不正確になる可能性のある様々な使用シナリオを網羅しています。例えば、一般的な静電容量式タッチスクリーンでは、ユーザーが既にタッチイベントを記録している場合、指を画面から離すまでデバイスは追加の入力を記録できません。また、汗やその他の汚染物質によって、ユーザーの静電容量やインダクタンスを検知するデバイスの能力が低下し、タッチディスプレイの精度が低下する場合もあります。

特許文言で述べられているように、デバイスの金属ハウジングを握ったり、押したり、その他の方法で変形させるなどの圧力ベースの入力形式は、状況によっては有用である可能性がある。

2 つの別個の出願中の特許を組み込むことにより、このシステムは基本的に金属構造の物理的特性と電気的特性の両方を測定し、ユーザーがデバイスとどのように対話しているかを判断します。

互換性のあるデバイスと可能な接触点の図。

ユーザのインタラクションの前と最中の両方で、ハウジングの静電容量などのハウジングの電気的特性を測定することにより、ユーザの電気的特性とは独立した方法で、および／またはユーザによってハウジングに加えられた圧力を定量化できる方法で、ユーザのインタラクションを感知することができる。

ハウジング内（一部の実施形態では表面直下）に配置されたセンサーは、たわみの発生を検知し、ひいては応力または圧力を検知します。一部の実施形態では、センサーはプリント基板に接続されており、読み取り可能な最小の応力が加わると、ライトやその他のインジケータを点灯させることができます。

ユーザーによる入力と、デバイスがユーザーのポケット内にある際に発生する可能性のある不要な信号を区別するために、ハウジング表面の静電容量を測定し、ストレスイベント発生前後の時間間隔に適用します。これにより、システムは入力が意図的であったかどうかをより正確に判断できます。別の実施形態では、このシステムをノートパソコンに適用し、感圧キーボードを主な入力モードとすることができることを示しています。

キーボード内の点灯したインジケーターの図。

本発明は、デバイスハウジングの構造を説明する際に、構造内に配置された小さな隙間を発泡体などの誘電体で充填することで静電容量測定を容易にすることができると述べている。例えば、特定の領域における静電容量の変化が最大であれば、たわみ面積も最大となる。

プロセッサは、対応するたわみ率とともに測定値を取得し、デバイスの動作に変換します。例えば、ユーザーがデバイスの筐体の特定の領域を押下すると、閾値のストレスレベルに達します。プロセッサは、静電容量の変化が通常の測定値の範囲外であると判断し、UIイベントやその他のデバイス機能をトリガーします。このシステムは、パターンや感度の検出をカスタマイズすることで、幅広いタスクに対応できます。

Appleがこの発明を次期iPhoneや他の種類のデバイスに採用するかどうかは不明ですが、現行のiPhone 5の金属製ハウジングは、この技術の有力候補となるでしょう。この特許は、フレキシブルな構造を持つと噂されているiWatchなど、他のデバイスにも応用できる可能性があります。

Appleの特許は2009年に初めて申請され、発明者としてAleksandar Pance、Nicholas Vincent King、Duncan Kerr、Brett Bilbreyが名を連ねている。