剖析全球VR专利现况人工智慧潜力佳-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

虚拟实境(VR)在2016年成为市场火热话题，吸引各家厂商积极投入布局。目前VR专利多掌握在美国和日本企业手上；而应用则以运算科技与游戏为主。值得注意的是，VR医疗应用潜力可期且目前投入者较少，有机会成为群雄竞逐的新战场。

虚拟实境是透过电脑科技建构出一个三度空间虚拟世界，并藉由人机介面让使用者进入虚拟世界中，就如同身处在真实世界一般。虚拟实境应用广泛，举凡：游戏娱乐、飞航训练、作战训练、手术训练等。

什么是虚拟实境？虚拟实境主要类型有那些？虚拟实境专利所属国家别分布如何？专利所属领域别以及行业别分布又是如何？重要技术与应用项目又有那些？融合AI/云端运算技术　VR提供真实临场感

虚拟实境(Virtual Reality)简称VR，是整合电脑图像、电脑仿真、人工智慧、感测器、显示器、云端运算等技术，利用电脑模拟技术产生一个三度空间虚拟世界，并提供使用者视觉、听觉或是触觉的感官模拟体验感受，进而让使用者有如身历其境般地观察三度空间内的事物，甚至与之进行互动。

当使用者进行位置移动时，包括头部或是身体，电脑可以立即执行复杂的运算，并将三度空间影像讯息传回显示装置，让使用者产生亲临现场般的体验感受。虚拟实境的种类，包括：融入式虚拟实境、桌上型虚拟实境、模拟器式虚拟实境以及投影式虚拟实境。

融入式虚拟实境

使用者所处虚拟环境中，利用感官模拟输出装置，让使用者完全融入三度空间虚拟世界。

桌上型虚拟实境

使用一般多媒体电脑与虚拟实境软体，并搭配键盘、滑鼠等设备即可进行操作。

模拟器式虚拟实境

必须能够真实地模拟实际环境，并完整的模拟特定操作介面与设备，像是手术训练、飞行训练、射击训练、作战训练等。

投影式虚拟实境

使用投影机将虚拟影像投射到萤幕上，使用者可以透过配载3D眼镜体验三度空间虚拟世界。

虚拟实境的硬体设备以显示装置为主，像是头盔显示装置以及3D TV，目前市场上以头盔显示装置较为蓬勃发展。

头盔显示装置又可以区分为：搭配使用智慧型手机的头盔显示装置以及内建3D显示系统的头盔显示装置，前者代表性产品比方像是Gear VR与Google Cardboard。

后者代表性产品，比方像是Oculus Rift与PlayStation VR。

虚拟实境专利探勘

为了因应全球的趋势与市场变化，厂商积极提出研发计画进行创新技术开发，重要的技术成果也必须加以保护，藉以避免因竞争对手抄袭或模仿而丧失竞争优势。

对此，科技界主要是透过专利申请程序来进行技术成果的保护，其他厂商也能够藉由系统化专利探勘与分析，进一步可以了解特定领域专利技术趋势以及特定厂商专利布局动向，同时，也得以避免或是提早因应未来可能招致的专利侵权威胁。

本文以美国专利暨商标局(USPTO)公告的核准专利作为专利检索资料来源，并透过“资策会专利地图探勘分析平台”，进行专利检索、专利分析以及专利资料下载与整理。

针对虚拟实境进行专利分析，藉此掌握虚拟实境国际研发投入的情形，进一步瞭解专利技术动向，以及对产业可能造成之影响。

专利检索期间设定为：1996/01/01到2016/1/15，并以虚拟实境关键厂商为基础，佐以关键字及关键栏位等项目进行专利检索。

其中，关键厂商包括：Google、微软(Microsoft)、Oculus VR、SONY、Immersion Corporation、SEGA等；关键字为Virtual Reality等；分类项为345/008(UPC)、A63F1300(IPC)、A63F*(IPC)、G02B2701(IPC)等；关键栏位以标题、摘要、请求项、说明为主。同时，针对专利检索结果进行研判与调整，最后，筛选出八百七十件虚拟实境美国专利进行分析。

美日掌握多数VR专利　以游戏领域应用居多

首先，透过资料探勘(Data Mining)功能并针对八百七十件虚拟实境专利进行国家别(Country)、行业别(Sector)以及领域别(Field)分析。

其次，针对八百七十九件虚拟实境专利进行技术与应用项目比对分析，藉此掌握虚拟实境专利涉及的重要技术与应用项目分布情形。

国家别分析

根据美国核准专利首页之记载资料，每一件专利皆可对应到某国家别，据此进行资料探勘分析。

针对八百七十件虚拟实境专利权利人所属国家别进行比对分析，进一步掌握虚拟实境专利国际研发投入情形以及技术成果分布。

分析结果发现，虚拟实境专利权主要集中在美国与日本专利权利人手中。

其中，美国握有专利权占比达到67.7%、日本占比达17.5%，合计占比高达85.2%。很明显地，美国与日本主导虚拟实境技术趋势，台湾厂商若要进行技术合作或技术开发，要特别关注美国、日本虚拟实境专利趋势与布局动向。

行业别与领域别分析

根据世界智慧财产组织发布的对照表，每一国际专利分类项皆可以对应到某行业别及领域别，据此进行资料探勘分析。

透过资料探勘功能，并针对八百七十件虚拟实境专利进行比对分析，进一步掌握虚拟实境专利所属行业别、领域别分布情形。

首先，根据国际专利分类码(IPC)所属行业别(Sector)进行资料探勘比对分析，八百七十件虚拟实境专利所属行业别分布，主要集中在Electrical engineering(52.0%)，其次则依序为Other(31.5%)、Instruments(15.3%)、Mechanical engineering (1.2%)、Chemistry(0.02%)。

其次，根据国际专利分类码所属领域别(Field)进行资料探勘比对分析，八百七十件虚拟实境专利所属领域别比重前十名者依序为：

1. Computer technology (33.1%)

2. Games (31.3%)

3. Audio-visual technology (14.8%)

4. Optics (7.4%)

5. Control (5.8%)

6. Telecommunications (1.3%)

7. Medical technology (1.1%)

8. Measurement (1.0%)

9. Digital communication (1.0%)

10. IT methods for management (0.7%)

整体而言，虚拟实境专利所属领域别分布在运算科技、视听科技、光学、控制、电信、游戏以及医疗科技等。

重要技术与应用项目分析

根据美国专利暨商标局发布的美国专利分类项(UPC)对照表，每一UPC皆可以对应到某技术项目或应用项目，据此进行资料探勘分析。

透过资料探勘比对分析，共计筛选出三十项虚拟实境重要技术与应用项目，并依据专利件数多寡进行排序且前十名者依序为：

1. Amusement devices： games (五百五十一件专利)

2. Computer graphics processing and display systems (四百一十件专利)

3. Optical： systems and elements (八十五件专利)

4. Television (八十四件专利)

5. Operator interface processing (六十七件专利)

6. Education and demonstration (六十四件专利)

7. Generic control systems or specific applications (二十四件专利)

8. Communications： electrical (二十三件专利)

9. Multicomputer data transferring (十七件专利)

10. Image analysis (十七件专利)

整体而言，虚拟实境专利所属技术与应用项目分布，集中在游戏娱乐装置、显示系统、人机介面、控制系统、影像分析、通讯、多台电脑资料传输(云端运算)、电视与教育等。

透过资料探勘筛选出的三十项虚拟实境重要技术与应用项目，进一步根据其属性分类为：人工智慧、云端运算、网路传输、资料处理、视听系统、电力系统、人机介面、应用领域及其他等类别。

整体而言，专利布局主要集中在应用领域(45.7%)、视听系统(37.9)、资料处理(6.0%)等类别，合计比重高达89.6%。

其中，应用领域以游戏娱乐装置为主、视听系统以显示系统为主、资料处理以控制系统为主，如图1所示。

图1　虚拟实境专利资料探勘分析－技术与应用项目(续) 资料来源：资策会MIC

虚拟实境重要专利分析

下文将针对智慧型手机虚拟实境头盔显示装置进行分析，讨论市面上现有产品是否有侵权疑虑。

使用智慧型手机虚拟实境头盔显示装置

美国新创公司Merge Labs， Inc.于2015年11月3日，拿到虚拟实境头盔显示装置美国核准专利US 9176325，此篇专利的技术重点为：使用行动运算装置的头盔显示系统，主体由防水材料构成，并且预留一区块得以将行动运算装置放入其内，主体内部配置一对透镜且透镜各自焦点图像对应到行动运算装置的萤幕，主体上可配置一按钮装置，使用者按下按钮得以启动对行动运算装置触控萤幕之回应。

很明显地，目前市面上已有许多厂商推出类似上述专利技术的虚拟实境头盔显示装置产品，像是Google Cardboard虚拟实境3D观赏盒以及Samsung Gear VR等。

根据全要件原则(All Element Rule)判断上述两项产品是否可能构成专利侵权，初步进行产品比对认为，Samsung Gear VR可能有专利侵权疑虑。

而Google Cardboard虚拟实境3D观赏盒比较没有专利侵权的疑虑，主要原因为Google Cardboard虚拟实境3D观赏盒的主体是由硬纸板构成，而非防水材料，因而不符合全要件原则。

反观，Samsung Gear VR(图2)主体为防水材料构成(塑胶材料)，主体内部配置一对透镜，并且在透镜前方焦点图像处放置行动运算装置(Gear VR须搭配使用Samsung公司销售的Galaxy Note4、Galaxy Note5、S6 edge+、S6以及S6 edge等智慧型手机)，并且主体侧边可配置触控按钮(Touchpad)。从此设计来看，显然，Gear VR符合全要件原则恐有侵权疑虑。

人工智慧潜力佳　可助VR产品更具差异化

资策会MIC透过资料探勘功能，并针对八百七十件虚拟实境专利进行分析，发现，虚拟实境专利所属行业别分布，主要集中于电子工程(52.0%)，其次则依序为其他(31.5%)、仪器装置(15.3%)、机械工程(1.2%)、化学(0.02%)。

而所对应的领域别分布，则主要集中于运算科技(33.1%)、视听科技(14.8%)、光学(7.4%)、控制(5.8%)、电信(1.3%)、游戏(31.3%)、医疗科技(1.1%)等。

值得注意的是，虚拟实境专利所属领域别中可归属于特定应用者，主要是集中在游戏，然而医疗科技、运输、机械、材料、食品、生技、化学工程、环境科技等特定应用者，目前布局比重仍低，建议相关科技业者应关注虚拟实境后续市场接受度，适时投入研发资源进行其他应用开发。

运算科技、视听科技、光学、控制、电信为布局重点，游戏为应用布局重心，医疗科技应用比重低，值得相关科技业者布局。

另外，透过资料探勘比对分析，筛选出三十项虚拟实境重要技术与应用项目，发现，主要集中在游戏娱乐装置、显示系统、人机介面、控制系统、影像分析、通讯、多台电脑资料传输、电视及教育等。

资策会MIC进一步根据三十项重要技术与应用项目之属性将其分类为：人工智慧、云端运算、网路传输、资料处理、视听系统、电力系统、人机介面、应用、其他等类别，例如：游戏娱乐装置属于应用、教育属于应用、显示系统属于视听系统、控制系统属于资料处理等，其他则依例类推。

整体而言，专利布局主要集中在应用(七百四十九件专利)、视听系统(六百二十一件专利)、资料处理(九十九件专利)等类别。其中，应用以游戏娱乐装置为主、视听系统以显示系统为主、资料处理以控制系统为主。

建议有意投入虚拟实境相关技术开发的新进厂商或是既有厂商，除了上述核心技术之外，能够更直觉、更便利进行虚拟事物观赏与互动的人机介面与人工智慧，是使得虚拟实境头盔显示装置产生产品差异化的重点技术，颇值得厂商投入研发资源进行开发与布局。

关键字：人工智能引用地址：剖析全球VR专利现况人工智慧潜力佳

上一篇：ST的免费软件简化手机和可穿戴设备的人体活动检测设计
下一篇：蓝牙智能活动可穿戴产品通过监测血流量来跟踪动态心率

推荐阅读最新更新时间：2024-03-30 23:47

孙正义：未来30年的人工智能和物联网

　　这是一篇非常有趣的演讲。这是软银孙正义在MWC 2017上发表的演讲，大致翻译了一下，看懂这位号称能看后50年行业趋势的牛人眼中的未来，强烈推荐一读。下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。　　1、运营商市场令人沮丧　　过去5年，智能手机的复合年均增长率(CAGR)为37%。　　不过，未来5年，智能手机的CAGR只有4%。这让人非常沮丧，不是吗? 　　接下来这张图是运营商的ARPU。　　过去10年，运营商的ARPU下降了47%，不过据分析预测，未来几年还将继续下降。　　尽管ARPU在下降，智能手机接近饱和，但是，数据流量需求却在急剧上升，这意味着运营商的资本开支(CAPEX)将上升。　　所以，运营商就会

[网络通信]

女主播调侃大屠杀，人工智能监管为什么不用在这里？

当前是视频红利最好的时代，也是视频最坏的时代。好是因为内容井喷式的爆发，人们的生活更丰富多彩了，坏是因为太多的垃圾内容充斥了这个时代，很多不良风气在网上肆虐。很多时候，为了能够快速走红，网络主播不惜剑走偏锋，抱着赌一把的态度。真的应了一句网络名句：搏一搏，单车变摩托。但是，天道昭昭，犯下的错误总会被发现的，“黑历史”诚如纸包不住火。接网友举报，斗鱼直播平台主播陈一发儿在早年直播过程中，曾公然把南京大屠杀、东三省沦陷等民族惨痛记忆，作为调侃的笑料。随后有网友爆料，陈一发还在游戏中，把游戏人物动作戏称为“参拜靖国神社”，引发诸多网友严重不满。小苏提醒，网络主播在直播过程中，应以身作则，切勿挑战道德底线、僭越法律红线，平台

[嵌入式]

智能教育机器人，还不是真正的人工智能

伴随着“人工智能”新崛起，基于技术的各种智能机器人，也开始频繁出现在消费者的视线范围内。无论是各种类型的玩具、教育展会，还是线上线下火热的交易平台，寓教于乐的教育功能机器人,已成为当下高端教育产品的典型代表。智能机器人成孩子成长“好伙伴” 无论是呀呀学语的幼童，还是刚刚步入校园的学生，形形色色的教育机器人似乎已经成为伴随其成长的“标配”。“我们这款智能机器人价格699元，功能非常强大，智能对话、特色课程、定时提醒，还能让孩子体验虚拟现实。”在第九届北京玩博会上，智能机器人展区吸引着大量家长和小朋友的驻足，一个个外观或科技感十足、或呆萌可爱的智能机器人成为展台上的“小明星”。目前的教育类智能机器人主要分为两

[机器人]

企业部署人工智能面部识别时所面临的问题

如今的人工智能的面部识别算法并不完美。如果企业正在考虑部署此技术，那么应该知道以下这些内容。安装在货架上的摄像机配有人工智能面部识别软件，可以识别消费者的年龄、性别和种族，这是今年1月在纽约举行的全美零售联盟大型展会期间向零售公司推出的新兴系统之一。这个想法是给实体店提供人口统计信息，以指导他们如何向个人客户推销。这对于像亚马逊这样一直在利用客户数据的在线零售商而言具有竞争优势。但是，采用摄像头捕捉客户的照片，用一种他们甚至不会注意到的方式，是不是入侵性太强？除此之外，还有其他问题。如果该软件错误地将男性识别为女性并为其提供女性卫生用品的折扣，该怎么办？有什么后果？零售环境中的后果可能并不十分重要，

[嵌入式]

一文看懂AI芯片竞争五大维度

下一波大趋势和大红利从互联网+让位于人工智能+，已成业界共识。在AI的数据、算法和芯片之三剑客中，考虑到AI算法开源的发展趋势，数据与芯片将占据越来越重要的地位，而作为AI发展支柱的芯片更是AI业的竞争“核心”。在围绕AI芯片一系列跑马圈地的“运动”中，已不是“单点作战”的竞争，而是涉及路线、架构、应用、生态等全方位的维度。路线之争可以说，芯片将决定新AI计算时代的基础架构和未来生态。因此，谷歌、微软、IBM、Facebook等美国巨头都投巨资加速AI芯片的研发，旨在抢占制高点，而国内AI芯片更是呈现出创新活跃、百花齐放的格局。对于AI芯片厂商而言，首要任务是选好定位。从应用来看，AI芯片主要分为云AI芯片和端A

[半导体设计/制造]

美国人工智能发展规划的三大看点

美国总统特朗普本月签署一份行政令，启动“美国人工智能倡议”，尽管相比日本、中国、英国和法国等国家，美国的人工智能发展规划姗姗来迟，但“维持美国人工智能领导力”的主题让这一规划与众不同，主要体现出“顶层推动”、“美国领导”和“注重基础”三大特点。尽管冷战结束以来，美国科技发展以企业引领的“硅谷模式”为主要特色，建立了一套产、学、研合作一体的发展模式，但特朗普政府执政以来，政府在引领科技发展中的角色日益明显，从太空探索到量子技术，到下一代芯片技术，再到人工智能领域。此前，美国人工智能技术的主力军一直是谷歌等企业部门。美国总统技术政策副助理迈克尔·克拉齐奥斯直言，这个倡议的重点就是集中联邦政府的资源来发展人工智能。盘点一下美国政府的

[机器人]

机器人“小崇”上线用人工智能化解法律纠纷

“公司把我辞了，但却不支付违约金，我该怎么办？”9月7日，家住崇州市蔡家碾的孙宏来到崇州市人民法院咨询。在立案大厅接待他的是一个萌萌的机器人。经过“问答式”的操作，他拿到一份“评估报告”。评估显示：“存在一定法律风险，建议您调解。”孙宏决定听从机器人的建议，通过调解解决纠纷。这个机器人叫“小崇”，是崇州市人民法院自主研发的法律问答机器人。据介绍，“小崇”机器人，是由经验丰富的一线法官和专业信息技术公司共同参与，经过半年多时间，以2800万案例数据构建的法律大数据平台。 “我们组织了一批办案经验丰富的法官，根据不同类型案例制作了思维导图，再由信息技术公司形成大数据库。”崇州市人民法院审判委员会专委谭德全告诉记者，考虑到咨询人

[嵌入式]

福特申请新专利：自动驾驶汽车可自动识别交通违法

当汽车行业都向自动驾驶时代迈进时，大部分人关心的是乘客能否解放双手，其实除此之外，自动驾驶技术也会进一步提升交通执法的效率。最近，福特申请的一项自动驾驶警车专利曝光，这种警车可以自动化完成违规停车、超速等行为的检测，大大减轻交通执法人员的负担。专利显示，自动驾驶警车可以检测超速、违规停车等行为，让这些工作不再依赖人力完成，交警可以去做一些无法依靠自动化技术完成的事。自动驾驶警车能够独立完成违规行为的检测，也可以在监控摄像头的帮助下发现其他的违规行为，一旦发现违规者，警车会与违规车辆和其周围的其他汽车通信，确认速度和车辆状态后，警车会捕获违规车辆的车牌、照片等信息，并自动追踪。比较有争议的一点是，警车上搭载了一个

[嵌入式]