Apple获批一项电子设备设计专利,该方案在机身外壳集成单层金属材质,借此完成多

煕煕姸姸 2026-05-01 21:19:08

Apple获批一项电子设备设计专利,该方案在机身外壳集成单层金属材质,借此完成多项环境感应检测。以往这类功能,需要依靠多个独立零部件才能实现。

该设计将铂、镍等热敏电阻金属薄层,集成为复合感应单元,可同时充当热膜风速仪、温度检测器、辐射热计、热流传感器,还能用作液体侦测组件。设备内部空间本就紧凑拥挤,无需额外搭载体积庞大的感应模块;这层金属薄膜可直接镀在机身外壳表面,或是编织为防护网罩,覆盖麦克风、扬声器及其他组件的开孔位置。

这项技术的关键突破在于传感器整合集成。同一层金属材质可通过电流加热,再依据降温过程的参数变化,测算设备表面的空气流速,等效实现热膜式、热线式风速检测功能。

通过将该金属层的降温速率,与设备内部基准电阻模块的数据进行比对,系统能够推算环境温度。无需额外配置专用热敏电阻,即可为设备增加温度检测能力。

在日照辐射检测方面,专利提出把金属层分区处理,分为镀膜与裸材两种区域,两类区域具备不同的光吸收系数。利用两区受热升温的差异,设备可实现辐射热计的作用,精准测算日光照射强度。

若采用两种不同金属交替分段排布,材质接合处会产生塞贝克电压,以此捕捉机身外壳的热流动趋势,实现内置热流感应。专利文件同时提及,在校准多项环境变量后,该金属结构还可识别积水与液态接触,进一步强化户外使用、运动健身场景的适配能力。

热敏感应结构铺设在绝缘层之上,绝缘层贴合于机身外壳的内侧或外侧。控制电路输送电流,将金属层加热至固定温度,随后实时监测其恢复常温平衡的速度。冷却速度越快,代表环境风速越高。

日照检测模式下,设备借助锁相放大技术输出交流电对薄膜加热,同时持续监测覆膜区域与裸材区域的温差变化,完成光线强度测算。

Apple还明确了感应线材的集成方案:将感应金属线材融入机身开孔的防护网罩。网罩编织线材采用热敏电阻材质,形成热线式风速检测结构,测算格栅位置的空气流通量。线材通过平行、垂直交错排布,可实现定向感应;搭配异种金属组合结构时,还能拓展热流检测能力。

Apple Watch、iPhone等产品内部空间寸土寸金,每一处空间都优先分配给电池、震动马达与各类传感器。

将风速、气温、日照辐射、热流检测等多项功能,整合至一层镀膜薄膜之中,Apple无需增大机身体积,就能为设备补充环境感知数据,强化场景智能识别能力。

专利示意图分别展示了穿戴设备与便携设备的搭载方案,未来可用于户外运动记录、环境安全提醒,以及设备自身的温控调度。

该技术同样契合Apple在健康监测、环境感知功能上的长期布局。精准的风速、日照、气温数据,可同步接入运动记录、天气测算、健康算法体系,辅助计算体感温度、紫外线暴露时长、运动过程中的蒸发散热等关键指标。

传感器可根据使用需求做封闭或外露设计,无论是Apple Watch表壳还是iPhone中框,都能灵活适配安装。

专利写明,金属薄膜可通过激光直接成型、物理气相沉积工艺制作,能够兼容现有天线、外观涂层的量产制造流程。绝缘隔离层可阻隔金属薄膜与机身外壳的电性接触,配套控制电路负责元件通电、电阻变化监测,以及环境数据运算。设备内部可加装基准线材与校准组件,抵消环境干扰,提升检测精度。

该专利涵盖多种落地形态,但核心逻辑高度统一:以单一、低空间占用的一体化结构,替代多颗独立分散的传感器。此举能够减少零部件数量、简化组装工序,也让更多轻薄便携设备,首次具备环境感应的硬件基础。

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