アップルがフィットネスおよび健康モニタリング分野に進出していることを示す最も初期の証拠の一つとして、米国特許商標庁は火曜日、体温、心拍数、発汗量などさまざまな指標を感知できる生体認証ヘッドホンシステムの特許を同社に付与した。
2007年に出願された仮特許出願の優先権を主張するAppleの米国特許番号8,655,004「ヘッドフォン、イヤフォン、ヘッドセット用スポーツモニタリングシステム」は、同社が少なくとも6年間、統合型アクティビティモニターを研究してきたことを証明している。
特許によると、このフィットネスモニタリングシステムは、ユーザーがワークアウト中に音楽を聴くために一般的に装着するヘッドフォンの中に巧みに組み込まれている。ヘッドセットを耳の中または近くに装着することで、内蔵のアクティビティセンサーが体温、発汗量、心拍数などのデータを取得する。
皮膚感覚による読み取りに加え、イヤホンの筐体に加速度計を組み込むことで、正確な動きのデータ収集を容易にすることも可能です。一部の実施形態では、それぞれ異なる軸に対応する複数の加速度計が必要となります。
前述の通り、アクティビティセンサーはイヤホンの上部または下部に収納できます。上図に示すように、一体型ソリューションでは、センサー装置全体をイヤホンのフレーム内に収めることができます。このソリューションにより、ユーザーはスマートウォッチなどの別の機器を装着したり持ち歩いたりする必要がなくなります。
この特許では、心拍数、発汗量、その他の身体データを収集する方法について詳細に説明されていません。Appleは、ユーザーの皮膚と相互作用する埋め込み型電子センサーに関する特許を多数保有しており、その中にはiPhoneの外部金属構造を介して伝送される心拍信号収集に関する発明も含まれています。
あくまで推測ではありますが、Appleはイヤホンに導電性の金属リングを埋め込むか、アクティビティセンサーをユーザーの素肌に触れやすい位置に配置する可能性があります。後者の実装については、特許ではアクティビティセンサーをヘッドホンのフレームではなくブームアームに固定するループ型のイヤホンが示唆されています。あるいは、センサーは必要に応じてイヤホンに装着できる取り外し可能な部品になる可能性もあります。
アクティビティモニターには加速度センサーも搭載されているため、Appleはヘッドジェスチャーを用いたハンズフリーナビゲーションの斬新な手段を提案しています。例えば、ユーザーは事前に定義された方法で頭を傾けたり回転させたりすることで、音楽のトラックを変更したり、音量を調整したりできます。誤操作を防ぐため、ジェスチャーシーケンスの開始には、ボタンの押下などの準備手順が採用されています。
他の実施形態では、アクティビティセンサーはヘッドセットコード上のインラインハウジング内に取り付けることができる。ただし、この実装はユーザーの皮膚との接触がないため、モーションデータの収集に限定されると思われる。
Apple は、ヘッドフォンユニットは有線または無線である可能性があり、後者は Bluetooth 接続を利用して iPhone などのホストデバイスにデータを転送すると指摘しています。
特許の大部分は活動検知に関するものですが、「心理」センサーについても言及されています。Appleは、内蔵の生体認証センサーで収集した情報に特殊なアルゴリズムを適用し、ユーザーの精神状態を大まかに把握できる可能性があります。この機能は、心電図電極を介してユーザーの自律神経系を測定するPhyode社のリストバンド型ウェルネスデバイス「W/Me」に類似したものになる可能性があります。
いわゆる「iWatch」をめぐる噂が渦巻く中、Appleは最近、医療センサーや健康業界から多くの人材を採用しており、同社が独立型モニタリングデバイスの開発に取り組んでいると多くの人が考えている。
Apple のスポーツモニタリングヘッドフォンの特許は 2008 年に初めて申請され、Christopher Prest 氏と Quin C. Hoellwarth 氏が発明者として名を連ねています。
