扒一扒AR增強現實技術的專利態勢

增強現實正在改變我們觀察世界的方式。

增強現實正在改變我們觀察世界的方式，國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心通信部的對張雪、連立杰等人對增強現實技術專利態勢進行了分析，研究了AR領域全球以及中國專利申請狀況，并從專利發展趨勢，主要申請人、 IPC 構成等角度進行了研究和分析，為我國相關企業進行專利布局提供參考。 

增強現實提供了一種不同于人類可以感知的信息，由于增強現實借助計算機圖形技術和可視化技術產生現實環境中不存在的虛擬對象，通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環境中，借助顯示設備將虛擬對象與真實環境融為一體。增強現實技術主要涉及三維注冊技術、人機交互技術和3D展現技術，而相關的專利也是圍繞三個方面展開。 

全球增強現實專利申請狀況分析 

研究中，對國內外增強現實技術的專利申請進行了全面的檢索和分析。檢索所基于的數據庫包括 CNABS 數據庫、 WPI數據庫，其中， CNABS 數據庫收錄了自 1985 年至今在中國申請的全部專利文獻， WPI 數據庫收錄了美國、歐洲、日本、韓國、中國等 42 個國家、地區和組織的專利文獻。檢索截止日期是 2016 年 1 月 7 日。由于發明專利申請從申請到公開有一定的周期，因此，部分相關專利申請可能處于未被公開狀態而未被統計。 

1.全球歷年申請量

圖 1 顯示了增強現實技術全球專利申請量的年度分布情況，從圖 1 可以看出 1995 年，增強現實技術的相關專利申請已經在全球范圍內開始出現。之后，隨著增強現實技術的發展，至 2009 年間，申請量都處于比較平穩的發展狀態，這主要是由于這段時期處在增強現實技術的發展初期，且為技術飛速發展的醞釀階段。隨著增強現實技術的進一步發展， 2010年申請量突飛猛進，達到質的飛躍，有 589 件。直至2012 年，增強現實技術的專利申請數量保持增長的良好態勢，申請量接近 2009 年申請量的 5 倍，并于2013 年達到歷史新高的 827 件。 2014—2015 年，有大量的申請未被公開，預計真實申請量遠大于本文目前統計數據。通過對增強現實技術全球專利申請量進行統計分析，可以獲悉增強現實技術在全球范圍內發展日益進步，逐漸成熟，為市場應用提供技術儲備。

2. 全球主要技術產出國家 / 地區分布

圖 2 顯示了增強現實技術產出國家 / 地區分布情況，在很大程度上反映了增強現實技術在各個國家 /地區的研發力度和市場擴展情況。由圖 2 可知，美國是此項技術的強國，其相關專利申請量高居榜首，是增強現實技術的最主要技術產出國，其專利申請產出量為 1627 件，所占比例達到 51%，體現了美國在增強現實技術研發實力的霸主地位。例如，微軟公司、高通股份有限公都是美國的領頭企業，都有比較高的專利申請量。其他國家和地區，如韓國、日本、中國的專利申請產出量分別占到 29%、 11%、 6%，可見韓國、日本、中國作為技術出產國的第二方陣，在增強現實技術的研發上，也屬于熱點區域。

3. 全球技術目標國分布

圖3顯示了增強現實技術目標國分布情況，在很大程度上反映增強現實技術在各個國家的市場擴展情況。由此看出，美國仍然高居榜首，是增強現實技術的最主要技術目標國，其專利申請量所占比例達到44%，這與其為增強現實技術最主要市場有密切關系。其他地區，如韓國、中國、日本的專利申請量分別占到 22%、 12%、 11%。

將技術產出分布狀況（圖 2）和技術目標分布情況（圖 3）進行對比，能夠發現，世界主要國家的技術產出分布狀況與技術目標分布狀況存在著不一致的情況。以中國為例，中國在技術產出中占全球專利申請的 6%，而在技術目標中占全球專利申請的12%。從中可以看出，在增強現實技術上，中國的市場走在研發的前列，即中國本土的研發實力無法滿足現有的國內市場的需求。同時表明，中國的市場已經引起了世界主要國家的關注，國外優勢企業已經在國內進行了一定的專利布局。

4. 全球主要申請人

上標可以看出在增強現實技術領域的排名前列的申請人，均是通信行業的巨頭公司，且主要集中在美國、韓國、日本，可見增強現實技術是各國企業爭相占領的技術熱點領域。其中，美國微軟公司高居榜首，這與其近年來一直研究增強現實技術，并不斷提出自己的優勢產品密不可分。三星電子株式會社以 104 件增強現實專利申請居于亞軍。索尼公司和高通股份有限公司分別為 98 件和 89 件，其實力也不容小覷。一些大型通信企業例如：諾基亞公司、韓國電子通信研究院、西門子公司也榜上有名?？傮w來看，美國、韓國、日本的公司申請量都比較大，可見其在增強現實技術領域都處在技術的研發前沿。而中國企業在增強現實技術領域發展相對緩慢一些，在國際前沿技術的激烈競爭中還有待提升自身的技術儲備，還有很大的進步空間。

中國增強現實技術專利申請狀況分析

1.相關中國專利申請的歷年申請量

圖4顯示了增強現實技術中國專利申請量的年度分布情況。從圖 4 中可以看出，從 2004 年開始，雖然增強實現技術概念已經提出，但增強現實技術在中國的專利申請數量還是極少的。直到 2008 年，有關于增強現實技術的中國專利申請數量略微增長，這主要是由于在增強現實技術正處于萌芽發展階段。隨著增強現實技術的進一步發展， 2009 年之后，增強現實技術的中國專利申請數量迅速增長， 2013 年達到228 件。

2. 相關中國專利申請的主要申請人

上表是增強現實技術在中國的申請人排名，其中包括國內和國外申請人。從整體上看，在增強現實技術領域，在中國申請的國外申請人占據的比例較大，例如，索尼公司、微軟公司、三星電子株式會社占據前三甲，分別為 154、 136、 127 件，這主要是由于美國、韓國和日本無論在全球還是中國專利市場中，都處于行業的領先地位。由此可見，索尼公司、微軟公司、三星電子株式會社不僅在國外的專利申請量位列前茅，在國內市場也占據很大的比重。北京大學、北京理工大學、成都理想境界科技有限公司也處于國內技術的前沿，分別擁有 64、 58、 36 件專利申請。

通過上述分析可知，增強現實技術的中國市場還是國外企業占比較大，中國企業的研發能力已經有了一定的發展，但尚有很大的進步空間。此外，國外知名企業在增強現實技術領域的專利申請實力不容小覷，國內相關企業仍然面臨較大的專利風險。國內申請人應當密切關注國外企業的動向，以合理保護自身合法利益不受侵犯。

3. 相關中國專利申請的 IPC 構成

前世界上絕大多數國家都采用了國際專利分類法。對 IPC 的統計分析，能夠完整、系統、科學地解釋專利技術的構成和發展趨勢。因此，通過對增強現實技術專利申請文件的分類號進行分析，可大致了解增強現實的技術分布情況。從圖 5 可以出，2004年至 2015 年增強現實專利申請主要集中在以下領域（按照 IPC 大組統計）：增強現實技術主要涉及人機交互，具體為用于將所要處理的數據轉變成為計算機能夠處理的形式的輸入裝置或者用于將數據從處理機傳送到輸出設備的輸出裝置（G06F3/00），其有 753 件，比例占到國內申請總量的 22% ；用于閱讀或識別印刷或書寫字符或者用于識別圖形領域（ G06K 9/00），其有387 件，所占比例為 12% ；增強現實技術中的 3D 顯示技術也是核心技術，例如對用于電腦制圖的 3D模型或圖像的操作（G06T 19/00），其有 369 件，所占比例為 11%。此外，用于特定功能的數字計算設備或數據處理設備或數據處理方（G06F17/00）、光學系統（ G02B 27/00）等分類號在國內申請中也占有一定的比重，均為 10%，計算機制圖的 3D 建模（ G06T17/00）、 3D 圖像的加工（ G06T 15/00）等也占有一定比例。由圖 5 中顯示的結果可以看出，對于增強現實技術的研究主要集中在人機交互技術、 3D 顯示技術等方面，這與增強現實技術中的核心技術點基本吻合。

4. 相關中國專利申請量的主要地區區域分布

可以看出北京的申請量最大，占 35％，這與北京擁有北京大學、北京理工大學、北京航空航天大學位于國內申請的申請人的前十名有關系密切。作為聚集了眾多信息技術相關公司的廣東省，其申請量也較大，例如中興通訊股份有限公司，也基本占據全部申請量的 31%。作為中國的經濟技術發達地區，上海也占據了 16% 的申請量。江蘇、四川聚集了眾多高校和電子科研企業，科研能力較強，因而申請量分別居全國第 4、 5 位。

增強現實技術國內外專利申請量的發展趨勢

對比中國、全球增強現實技術歷年專利申請量發現，在全球范圍內從 20 世紀 90 年代初就已經有一定的申請量，而國內申請一直到 2004 才慢慢出現，國內增強現實技術相對比全球來說，起步比較晚。從 1995年至 2008 年，相對于全球范圍內的專利申請量來說，國內申請量極少。隨著增強現實技術的不斷發展，至2008 年間，全球范圍內的各年申請量都相對發展平穩，到 2009 年，申請量相對有所增多，在 2010 年增強現實技術有了突飛猛進的發展，申請量有了激增；在中國范圍內，直到 2009 年才出現一定規模的申請量，相對于全球范圍內增強現實技術的繁榮時期，國內增強現實技術才逐漸發展起來，國內專利申請量和全球專利申請量都是在 2013 年達到歷史的新高，這標志著增強現實技術經過多年的發展正逐漸走向成熟?？梢?，國內申請人和全球專利申請人都意識到增強現實技術的重要性，積極投入研發力量，并且獲得了豐碩的研究成果。

結語

通過分別在全球專利數據庫和中文專利數據庫中的檢索，以及對相關專利申請數據進行統計和分析，得到以下主要結論。

由于增強現實技術不僅展現了真實信息還同時展現虛擬信息，并且將兩種信息互相融合，給用戶提供更好的感受，而且增強現實技術將應用到我們日常生活中的方方面面，例如娛樂、裝修、維修、通訊、旅游、醫療等領域，有很大的應用前景。目前增強現實技術在全球以及中國的專利申請量都呈現飛速增長的時期，呈現一個良好的發展趨勢，由于國內的增強現實技術起步比較晚，目前的發展不如美國、韓國等迅速，國內在增強現實技術領域還有很大的研發空間。

增強現實技術主要涉及三維注冊技術、人機交互技術和 3D 展現技術，然而，在進行專利申請時，申請人更注重在人機交互技術和 3D 展現技術領域進行專利申請。北京大學、北京理工大學等知名高校近年來在增強現實技術領域的技術投入也越來越大，專利申請數量發展迅速。由于增強現實技術還處于研發階段，增強現實技術的產品并沒有普及，因此，國內一些大型企業的專利申請量并不是特別高。因此，國內企業應與高校積極合作，將高校的研究成果及時轉化在產品以及市場中，提高技術成果的轉化率，有效的實現知識產權的經濟價值。

對于國內的增強現實技術研發人員來說，挑戰與機遇是并存的。從專利數量及其在全球的占比中能夠看出，增強現實技術在國內仍屬于新興領域，雖然國外優勢企業已經在國內進行了一定的專利布局，但從占比來看，仍有很多突破的機會。把握這一機會，尋求技術熱點，能夠及時的占領國內市場，甚至進軍世界。近幾年來，國內增強現實技術的專利申請量一直處于上升的狀態，能夠看出該技術在國內屬于研發的熱點，結合該技術在市場中的良好反響，企業在該技術進行投入，也能夠取得應有的經濟利益。

由于增強現實技術有很好的應用前景，在隨后的產業發展中涉及增強現實技術的專利糾紛也變得不可避免。在知識經濟的時代，專利作為技術發展的保護傘，其重要作用已毋庸置疑。隨著增強現實技術的發展，面對中國這個通信行業的巨大市場，世界各國已在國內密布專利觸角。為了保護民族企業的利益，也為了相互制衡，我國企業和相關研究機構需要加強對增強現實技術的研發力度，進一步提高專利的質量。希望本文的專利分析結果能夠幫助中國企業了解國內外增強現實專利現況，為其研發和專利布局提供參考。

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