将来のApple WatchはEMGセンサーを使って筋肉の動きを監視できるかもしれない

Appleは、正確な位置情報と方向データを使用して音声の配信方法を調整することや、筋肉の動きを測定するEMGセンサーを使用してWatch、AirPodsなどのデバイス内の生体認証センサーをより有効に活用することなど、ウェアラブルデバイスを改善する方法を引き続き検討しています。

Appleはウェアラブルデバイスを活用するシステムの開発を継続しており、手首と耳に装着するセンサーの統合に関する2つの新たな特許を取得しました。これらの特許は、ユーザーの手首に装着するデバイスの位置を正確に特定し、イヤフォンの向きに合わせて音声出力を調整する手法をカバーしています。

最初の特許である米国特許第10,478,099号は、デバイス上のセンサーまたは接続されたストラップを使用して「ユーザーの手首の軸方向と位置を決定するシステムと方法」を詳述しています。

「ユーザーのモバイルデバイスは、必ずしも容易にアクセスできるとは限りません」と特許には記されている。「例えば、モバイルデバイスが電話を受けるとき、デバイスはユーザーのバッグやポケットの中に入っている可能性があります。しかし、ユーザーは歩いている、運転している、何かを運んでいる、あるいはバッグやポケットに手を入れてデバイスを探すのが不便であったり、不可能であったりする可能性のある他の活動に従事している可能性があります。」

Appleは最近、ワイヤレスアンテナを備えたApple Watchバンドの使用を詳述した別の特許を申請した。

同社によれば、この新しい手首方向の特許は、情報がユーザーに伝えられる場所と方法を変えることでこの問題を解決します。

「ウェアラブルデバイスは、モバイルデバイスからの情報へのアクセスを支援することができます」と記載されています。「場合によっては、ユーザーの動きによって、ユーザーの手首に対するウェアラブルデバイスの構成や向きが頻繁に変化することがあります。」

実装方法によっては、皮膚の電気信号を測定する筋電図（EMG）センサーの使用が考えられます。これにより、筋肉の活動状態を判定できます。また、ひずみゲージを用いて手首の形状、大きさ、物理的特性の変化を感知し、ユーザーの握力の強さを測定することも可能でしょう。

位置や筋肉の動きを判定する以外にも、ユーザーの運動パフォーマンスの分析やフィードバックの提供、EMGセンサーを最適に動作させるための水分補給検出、ユーザーの識別、接続されたアプリの機能を制御するためのジェスチャーの監視など、さまざまな方法でデータを活用できます。

2 番目の特許 (米国特許第 10,484,783 号) は、生体認証センサーを収容する方法として「コンプライアント メンバーを備えたイヤホン」の使用に関するものです。

「携帯型電子機器のユーザーは、生体認証トラッキングへの関心を高めています」と特許は説明しています。「生体認証センサーは、心拍数、酸素摂取量（VO2）、体幹温度といった生体パラメータを適切に測定・追跡するために、皮膚に密着、あるいは直接接触させる必要がある場合が多いのです。」

「この種の生体認証データを追跡するために、ユーザーにセンサーを皮膚に直接接触させる必要があるのは、過度の負担となる可能性がある」と報告書は続け、「生体認証追跡の導入をさらに困難にする。したがって、生体認証パラメータを目立たずに測定するメカニズムが強く求められている」と付け加えた。

これは、センサーシステムを備えたオーディオデバイスについて説明しています。AirPods については直接言及されていませんが、説明はそれに当てはまります。

「装置ハウジングは、ユーザーの耳に少なくとも部分的に挿入するのに適したサイズと形状を有し、装置ハウジングの外面に沿って配置された感知面を含む」と特許には記されている。

Apple のシステムには、「ユーザーの耳の中のデバイス筐体の向きを判断するように構成されたプロセッサ」が含まれており、その向きに合わせてスピーカーを調整します。

イヤホンの特許に名を連ねる7人の発明者（フィリップ・チアン氏やエドワード・シアハン氏など）はそれぞれ、イヤーチップの内部サポート部品や生体認証センサー付きオーディオ機器など、イヤホンに関する複数の関連出願を行っている。

イヤホンの特許は、21年間勤務した後2017年4月に同社を去ったベテランAppleデザイナー、クリストファー・J・ストリンガー氏によるものとされている。

手首の向きに関する特許の2人の発明者、シッダールタ・ナンギア氏とジェイソン・ロア氏は、これまでに電子デバイスに関する3件の特許を共同で出願している。