寶億萊全球VR專利現況完全剖析 虛擬現實醫療應用有機可乘

虛擬實境(VR)在2016年成為市場火熱話題，吸引各家廠商積極投入布局。目前VR專利多掌握在美國和日本企業手上；而應用則以運算科技與游戲為主。值得注意的是，VR醫療應用潛力可期且目前投入者較少，有機會成為群雄競逐的新戰場。

　　虛擬實境是透過電腦科技建構出一個三度空間虛擬世界，并藉由人機介面讓使用者進入虛擬世界中，就如同身處在真實世界一般。虛擬實境應用廣泛，舉凡：游戲娛樂、飛航訓練、作戰訓練、手術訓練等。

　　什么是虛擬實境？虛擬實境主要類型有那些？虛擬實境專利所屬國家別分布如何？專利所屬領域別以及行業別分布又是如何？重要技術與應用項目又有那些？

　　融合AI/云端運算技術　VR提供真實臨場感

　　虛擬實境(Virtual Reality)簡稱VR，是整合電腦圖像、電腦仿真、人工智慧、感測器、顯示器、云端運算等技術，利用電腦模擬技術產生一個三度空間虛擬世界，并提供使用者視覺、聽覺或是觸覺的感官模擬體驗感受，進而讓使用者有如身歷其境般地觀察三度空間內的事物，甚至與之進行互動。

　　當使用者進行位置移動時，包括頭部或是身體，電腦可以立即執行復雜的運算，寶億萊家居飾品，并將三度空間影像訊息傳回顯示裝置，讓使用者產生親臨現場般的體驗感受。 虛擬實境的種類，包括：融入式虛擬實境、桌上型虛擬實境、模擬器式虛擬實境以及投影式虛擬實境。

　　融入式虛擬實境

　　在使用者所處虛擬環境中，利用感官模擬輸出裝置，讓使用者完全融入三度空間虛擬世界。

　　桌上型虛擬實境

　　使用一般多媒體電腦與虛擬實境軟體，并搭配鍵盤、滑鼠等設備即可進行操作。

　　模擬器式虛擬實境

　　必須能夠真實地模擬實際環境，并完整的模擬特定操作介面與設備，像是手術訓練、飛行訓練、射擊訓練、作戰訓練等。

　　投影式虛擬實境

　　使用投影機將虛擬影像投射到螢幕上，使用者可以透過配載3D眼鏡體驗三度空間虛擬世界。

　　虛擬實境的硬體設備以顯示裝置為主，像是頭盔顯示裝置以及3D TV，目前市場上以頭盔顯示裝置較為蓬勃發展。

　　頭盔顯示裝置又可以區分為：搭配使用智慧型手機的頭盔顯示裝置以及內建3D顯示系統的頭盔顯示裝置，前者代表性產品比方像是Gear VR與Google Cardboard。

　　后者代表性產品，比方像是Oculus Rift與PlayStation VR。

　　虛擬實境專利探勘

　　為了因應全球的趨勢與市場變化，廠商積極提出研發計畫進行創新技術開發，重要的技術成果也必須加以保護，藉以避免因競爭對手抄襲或模仿而喪失競爭優勢。

　　對此，科技界主要是透過專利申請程序來進行技術成果的保護，其他廠商也能夠藉由系統化專利探勘與分析，進一步可以了解特定領域專利技術趨勢以及特定廠商專利布局動向，同時，也得以避免或是提早因應未來可能招致的專利侵權威脅。

　　本文以美國專利暨商標局(USPTO)公告的核準專利作為專利檢索資料來源，并透過“資策會專利地圖探勘分析平臺”，進行專利檢索、專利分析以及專利資料下載與整理。

　　針對虛擬實境進行專利分析，藉此掌握虛擬實境國際研發投入的情形，進一步了解專利技術動向，以及對產業可能造成之影響。

　　專利檢索期間設定為：1996/01/01到2016/1/15，并以虛擬實境關鍵廠商為基礎，佐以關鍵字及關鍵欄位等項目進行專利檢索。

　　其中，軟裝設計家居產業鏈，關鍵廠商包括：Google、微軟(Microsoft)、Oculus VR、SONY、Immersion Corporation、SEGA??等；關鍵字為Virtual Reality??等；分類項為345/008(UPC)、A63F1300(IPC)、A63F*(IPC)、G02B2701(IPC)等；關鍵欄位以標題、摘要、請求項、說明為主。同時，針對專利檢索結果進行研判與調整，最后，篩選出八百七十件虛擬實境美國專利進行分析。

　　美日掌握多數VR專利　以游戲領域應用居多

　　首先，透過資料探勘(Data Mining)功能并針對八百七十件虛擬實境專利進行國家別(Country)、行業別(Sector)以及領域別(Field)分析。

　　其次，針對八百七十九件虛擬實境專利進行技術與應用項目比對分析，藉此掌握虛擬實境專利涉及的重要技術與應用項目分布情形。

　　國家別分析

　　根據美國核準專利首頁之記載資料，每一件專利皆可對應到某國家別，據此進行資料探勘分析。

　　針對八百七十件虛擬實境專利權利人所屬國家別進行比對分析，寶億萊家居飾品加盟<寶億萊整體家居軟裝生活館，進一步掌握虛擬實境專利國際研發投入情形以及技術成果分布。

　　分析結果發現，虛擬實境專利權主要集中在美國與日本專利權利人手中。

　　其中，美國握有專利權占比達到67.7%、日本占比達17.5%，合計占比高達85.2%。 很明顯地，美國與日本主導虛擬實境技術趨勢，臺灣廠商若要進行技術合作或技術開發，要特別關注美國、日本虛擬實境專利趨勢與布局動向。

　　行業別與領域別分析

　　根據世界智慧財產組織發布的對照表，每一國際專利分類項皆可以對應到某行業別及領域別，據此進行資料探勘分析。

　　透過資料探勘功能，并針對八百七十件虛擬實境專利進行比對分析，進一步掌握虛擬實境專利所屬行業別、領域別分布情形。

　　首先，根據國際專利分類碼(IPC)所屬行業別(Sector)進行資料探勘比對分析，八百七十件虛擬實境專利所屬行業別分布，主要集中在Electrical engineering(52.0%)，其次則依序為Other(31.5%)、Instruments(15.3%)、Mechanical engineering (1.2%)、Chemistry(0.02%)。

　　其次，根據國際專利分類碼所屬領域別(Field)進行資料探勘比對分析，八百七十件虛擬實境專利所屬領域別比重前十名者依序為：

　　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%)

　　整體而言，虛擬實境專利所屬領域別分布在運算科技、視聽科技、光學、控制、電信、游戲以及醫療科技等。

　　重要技術與應用項目分析

　　根據美國專利暨商標局發布的美國專利分類項(UPC)對照表，每一UPC皆可以對應到某技術項目或應用項目，據此進行資料探勘分析。

　　透過資料探勘比對分析，共計篩選出三十項虛擬實境重要技術與應用項目，并依據專利件數多寡進行排序且前十名者依序為：

　　1. Amusement devices: games (五百五十一件專利)

　　2. Computer graphics processing and display systems (四百一十件專利)

　　3. Optical: systems and elements (八十五件專利)

　　4. Television (八十四件專利)

　　5. Operator interface processing (六十七件專利)

　　6. Education and demonstration (六十四件專利)

　　7. Generic control systems or specific applications (二十四件專利)

　　8. Communications: electrical (二十三件專利)

　　9. Multicomputer data transferring (十七件專利)

　　10. Image analysis (十七件專利)

　　整體而言，虛擬實境專利所屬技術與應用項目分布，集中在游戲娛樂裝置、顯示系統、人機介面、控制系統、影像分析、通訊、多臺電腦資料傳輸(云端運算)、電視與教育等。

　　透過資料探勘篩選出的三十項虛擬實境重要技術與應用項目，進一步根據其屬性分類為：人工智慧、云端運算、網路傳輸、資料處理、視聽系統、電力系統、人機介面、應用領域及其他等類別。

　　整體而言，專利布局主要集中在應用領域(45.7%)、視聽系統(37.9)、資料處理(6.0%)等類別，合計比重高達89.6%。

　　其中，應用領域以游戲娛樂裝置為主、視聽系統以顯示系統為主、資料處理以控制系統為主，如圖1所示。

　　圖1　虛擬實境專利資料探勘分析－技術與應用項目(續) 資料來源：資策會MIC，2016年1月

　　虛擬實境重要專利分析

　　下文將針對智慧型手機虛擬實境頭盔顯示裝置進行分析，討論市面上現有產品是否有侵權疑慮。

　　使用智能手機虛擬實境頭盔顯示裝置