今年初め、AppleのAirPodsの将来モデルに搭載される可能性のある機能についていくつか概説しました。特に、より高度なフィットネス機能について言及しました。こうした改良への道筋として、米国特許商標庁は本日、イヤホンの新しいフィットネス機能と生体認証機能に関するAppleに付与された3件の特許を公開しました。

PatentlyAppleが指摘しているように、Apple の新しい特許シリーズは「生体認証センサー搭載イヤホン」というシンプルな名称です。ただし、これは Apple が生体認証機能に関して取得した最初の特許ではありません。

この特許出願では、光電式容積脈波（PPG）センサーをイヤホンに装着し、耳珠に装着する方法が示されています。これにより、PPGセンサーが収集した生体データをイヤホンでモニタリングできるようになります。現在、AppleはApple Watchで同様の技術を採用しています。

AirPodsやその他のイヤホンにこの技術を導入する際の問題は、ほとんどの場合、イヤホンの外側の表面が耳に十分に接触せず、正確な生体認証情報を提供できないことです。しかし、Appleの最新の特許シリーズでは、この制限を回避する方法が詳細に示されています。

特許出願で詳述されている可能性の一つは、PPGをイヤホンのスピーカー開口部の近くに配置することです。これにより、センサーは外耳道の前部にある耳珠に接触できるようになります。耳珠とPPGセンサー間の密着性を確保するため、Appleの特許では、PPGセンサーの反対側に支持壁を配置し、耳甲介に接触させる方法が規定されています。

上の図では、#204 が生体認証センサーを表しています。下の図は、イヤホンのデザインの全体像を示しています。

このようなイヤホンがどのような種類の測定を行えるかについては、Apple は心拍数、VO2、皮膚電気活動、心電図、インピーダンス心電図、温度などのセンサーを挙げています。

Appleの特許には、将来のイヤホン設計においてノイズキャンセリング性能を向上させるために、3つのマイクを三角形に配置する方法も詳細に示されています。ノイズキャンセリングは、AppleのAirPodsが過去に批判されてきた分野です。

特許出願はいつでもそうですが、その都度受け止めるべきです。特許出願は、必ずしも製品の次回アップデートで特定の機能が追加されることを意味するわけではありません。むしろ、特定の製品がどのような可能性を秘めているかをより広く示すものなのです。

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