增強現(xiàn)實正在改變我們觀察世界的方式。

增強現(xiàn)實正在改變我們觀察世界的方式，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心通信部的對張雪、連立杰等人對增強現(xiàn)實技術(shù)專利態(tài)勢進行了分析，研究了AR領(lǐng)域全球以及中國專利申請狀況，并從專利發(fā)展趨勢，主要申請人、 IPC 構(gòu)成等角度進行了研究和分析，為我國相關(guān)企業(yè)進行專利布局提供參考。 

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

全球增強現(xiàn)實專利申請狀況分析 

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

1.全球歷年申請量

圖 1 顯示了增強現(xiàn)實技術(shù)全球?qū)＠暾埩康哪甓确植记闆r，從圖 1 可以看出 1995 年，增強現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)專利申請已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開始出現(xiàn)。之后，隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，至 2009 年間，申請量都處于比較平穩(wěn)的發(fā)展狀態(tài)，這主要是由于這段時期處在增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展初期，且為技術(shù)飛速發(fā)展的醞釀階段。隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的進一步發(fā)展， 2010年申請量突飛猛進，達到質(zhì)的飛躍，有 589 件。直至2012 年，增強現(xiàn)實技術(shù)的專利申請數(shù)量保持增長的良好態(tài)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(yù)計真實申請量遠大于本文目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)。通過對增強現(xiàn)實技術(shù)全球?qū)＠暾埩窟M行統(tǒng)計分析，可以獲悉增強現(xiàn)實技術(shù)在全球范圍內(nèi)發(fā)展日益進步，逐漸成熟，為市場應(yīng)用提供技術(shù)儲備。

2. 全球主要技術(shù)產(chǎn)出國家 / 地區(qū)分布

圖 2 顯示了增強現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)出國家 / 地區(qū)分布情況，在很大程度上反映了增強現(xiàn)實技術(shù)在各個國家 /地區(qū)的研發(fā)力度和市場擴展情況。由圖 2 可知，美國是此項技術(shù)的強國，其相關(guān)專利申請量高居榜首，是增強現(xiàn)實技術(shù)的最主要技術(shù)產(chǎn)出國，其專利申請產(chǎn)出量為 1627 件，所占比例達到 51%，體現(xiàn)了美國在增強現(xiàn)實技術(shù)研發(fā)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(lǐng)頭企業(yè)，都有比較高的專利申請量。其他國家和地區(qū)，如韓國、日本、中國的專利申請產(chǎn)出量分別占到 29%、 11%、 6%，可見韓國、日本、中國作為技術(shù)出產(chǎn)國的第二方陣，在增強現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)上，也屬于熱點區(qū)域。

3. 全球技術(shù)目標國分布

圖3顯示了增強現(xiàn)實技術(shù)目標國分布情況，在很大程度上反映增強現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)的最主要技術(shù)目標國，其專利申請量所占比例達到44%，這與其為增強現(xiàn)實技術(shù)最主要市場有密切關(guān)系。其他地區(qū)，如韓國、中國、日本的專利申請量分別占到 22%、 12%、 11%。

將技術(shù)產(chǎn)出分布狀況（圖 2）和技術(shù)目標分布情況（圖 3）進行對比，能夠發(fā)現(xiàn)，世界主要國家的技術(shù)產(chǎn)出分布狀況與技術(shù)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(shù)產(chǎn)出中占全球?qū)＠暾埖?6%，而在技術(shù)目標中占全球?qū)＠暾埖?2%。從中可以看出，在增強現(xiàn)實技術(shù)上，中國的市場走在研發(fā)的前列，即中國本土的研發(fā)實力無法滿足現(xiàn)有的國內(nèi)市場的需求。同時表明，中國的市場已經(jīng)引起了世界主要國家的關(guān)注，國外優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)在國內(nèi)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(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的排名前列的申請人，均是通信行業(yè)的巨頭公司，且主要集中在美國、韓國、日本，可見增強現(xiàn)實技術(shù)是各國企業(yè)爭相占領(lǐng)的技術(shù)熱點領(lǐng)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(xiàn)實技術(shù)，并不斷提出自己的優(yōu)勢產(chǎn)品密不可分。三星電子株式會社以 104 件增強現(xiàn)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(yè)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。總體來看，美國、韓國、日本的公司申請量都比較大，可見其在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域都處在技術(shù)的研發(fā)前沿。而中國企業(yè)在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展相對緩慢一些，在國際前沿技術(shù)的激烈競爭中還有待提升自身的技術(shù)儲備，還有很大的進步空間。

中國增強現(xiàn)實技術(shù)專利申請狀況分析

1.相關(guān)中國專利申請的歷年申請量

圖4顯示了增強現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)技術(shù)概念已經(jīng)提出，但增強現(xiàn)實技術(shù)在中國的專利申請數(shù)量還是極少的。直到 2008 年，有關(guān)于增強現(xiàn)實技術(shù)的中國專利申請數(shù)量略微增長，這主要是由于在增強現(xiàn)實技術(shù)正處于萌芽發(fā)展階段。隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的進一步發(fā)展， 2009 年之后，增強現(xiàn)實技術(shù)的中國專利申請數(shù)量迅速增長， 2013 年達到228 件。

2. 相關(guān)中國專利申請的主要申請人

上表是增強現(xiàn)實技術(shù)在中國的申請人排名，其中包括國內(nèi)和國外申請人。從整體上看，在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，在中國申請的國外申請人占據(jù)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(jù)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(yè)的領(lǐng)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(nèi)市場也占據(jù)很大的比重。北京大學(xué)、北京理工大學(xué)、成都理想境界科技有限公司也處于國內(nèi)技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)的中國市場還是國外企業(yè)占比較大，中國企業(yè)的研發(fā)能力已經(jīng)有了一定的發(fā)展，但尚有很大的進步空間。此外，國外知名企業(yè)在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的專利申請實力不容小覷，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)仍然面臨較大的專利風險。國內(nèi)申請人應(yīng)當密切關(guān)注國外企業(yè)的動向，以合理保護自身合法利益不受侵犯。

3. 相關(guān)中國專利申請的 IPC 構(gòu)成

前世界上絕大多數(shù)國家都采用了國際專利分類法。對 IPC 的統(tǒng)計分析，能夠完整、系統(tǒng)、科學(xué)地解釋專利技術(shù)的構(gòu)成和發(fā)展趨勢。因此，通過對增強現(xiàn)實技術(shù)專利申請文件的分類號進行分析，可大致了解增強現(xiàn)實的技術(shù)分布情況。從圖 5 可以出，2004年至 2015 年增強現(xiàn)實專利申請主要集中在以下領(lǐng)域（按照 IPC 大組統(tǒng)計）：增強現(xiàn)實技術(shù)主要涉及人機交互，具體為用于將所要處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為計算機能夠處理的形式的輸入裝置或者用于將數(shù)據(jù)從處理機傳送到輸出設(shè)備的輸出裝置（G06F3/00），其有 753 件，比例占到國內(nèi)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(lǐng)域（ G06K 9/00），其有387 件，所占比例為 12% ；增強現(xiàn)實技術(shù)中的 3D 顯示技術(shù)也是核心技術(shù)，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(shù)字計算設(shè)備或數(shù)據(jù)處理設(shè)備或數(shù)據(jù)處理方（G06F17/00）、光學(xué)系統(tǒng)（ G02B 27/00）等分類號在國內(nèi)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(jié)果可以看出，對于增強現(xiàn)實技術(shù)的研究主要集中在人機交互技術(shù)、 3D 顯示技術(shù)等方面，這與增強現(xiàn)實技術(shù)中的核心技術(shù)點基本吻合。

4. 相關(guān)中國專利申請量的主要地區(qū)區(qū)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(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)位于國內(nèi)申請的申請人的前十名有關(guān)系密切。作為聚集了眾多信息技術(shù)相關(guān)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(jù)全部申請量的 31%。作為中國的經(jīng)濟技術(shù)發(fā)達地區(qū)，上海也占據(jù)了 16% 的申請量。江蘇、四川聚集了眾多高校和電子科研企業(yè)，科研能力較強，因而申請量分別居全國第 4、 5 位。

增強現(xiàn)實技術(shù)國內(nèi)外專利申請量的發(fā)展趨勢

對比中國、全球增強現(xiàn)實技術(shù)歷年專利申請量發(fā)現(xiàn)，在全球范圍內(nèi)從 20 世紀 90 年代初就已經(jīng)有一定的申請量，而國內(nèi)申請一直到 2004 才慢慢出現(xiàn)，國內(nèi)增強現(xiàn)實技術(shù)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(nèi)的專利申請量來說，國內(nèi)申請量極少。隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，至2008 年間，全球范圍內(nèi)的各年申請量都相對發(fā)展平穩(wěn)，到 2009 年，申請量相對有所增多，在 2010 年增強現(xiàn)實技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，申請量有了激增；在中國范圍內(nèi)，直到 2009 年才出現(xiàn)一定規(guī)模的申請量，相對于全球范圍內(nèi)增強現(xiàn)實技術(shù)的繁榮時期，國內(nèi)增強現(xiàn)實技術(shù)才逐漸發(fā)展起來，國內(nèi)專利申請量和全球?qū)＠暾埩慷际窃?2013 年達到歷史的新高，這標志著增強現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展正逐漸走向成熟?？梢姡瑖鴥?nèi)申請人和全球?qū)＠暾埲硕家庾R到增強現(xiàn)實技術(shù)的重要性，積極投入研發(fā)力量，并且獲得了豐碩的研究成果。

結(jié)語

通過分別在全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫和中文專利數(shù)據(jù)庫中的檢索，以及對相關(guān)專利申請數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，得到以下主要結(jié)論。

由于增強現(xiàn)實技術(shù)不僅展現(xiàn)了真實信息還同時展現(xiàn)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(xiàn)實技術(shù)將應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷?，例如娛樂、裝修、維修、通訊、旅游、醫(yī)療等領(lǐng)域，有很大的應(yīng)用前景。目前增強現(xiàn)實技術(shù)在全球以及中國的專利申請量都呈現(xiàn)飛速增長的時期，呈現(xiàn)一個良好的發(fā)展趨勢，由于國內(nèi)的增強現(xiàn)實技術(shù)起步比較晚，目前的發(fā)展不如美國、韓國等迅速，國內(nèi)在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域還有很大的研發(fā)空間。

增強現(xiàn)實技術(shù)主要涉及三維注冊技術(shù)、人機交互技術(shù)和 3D 展現(xiàn)技術(shù)，然而，在進行專利申請時，申請人更注重在人機交互技術(shù)和 3D 展現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域進行專利申請。北京大學(xué)、北京理工大學(xué)等知名高校近年來在增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)投入也越來越大，專利申請數(shù)量發(fā)展迅速。由于增強現(xiàn)實技術(shù)還處于研發(fā)階段，增強現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)品并沒有普及，因此，國內(nèi)一些大型企業(yè)的專利申請量并不是特別高。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)與高校積極合作，將高校的研究成果及時轉(zhuǎn)化在產(chǎn)品以及市場中，提高技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化率，有效的實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)的經(jīng)濟價值。

對于國內(nèi)的增強現(xiàn)實技術(shù)研發(fā)人員來說，挑戰(zhàn)與機遇是并存的。從專利數(shù)量及其在全球的占比中能夠看出，增強現(xiàn)實技術(shù)在國內(nèi)仍屬于新興領(lǐng)域，雖然國外優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)在國內(nèi)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(shù)熱點，能夠及時的占領(lǐng)國內(nèi)市場，甚至進軍世界。近幾年來，國內(nèi)增強現(xiàn)實技術(shù)的專利申請量一直處于上升的狀態(tài)，能夠看出該技術(shù)在國內(nèi)屬于研發(fā)的熱點，結(jié)合該技術(shù)在市場中的良好反響，企業(yè)在該技術(shù)進行投入，也能夠取得應(yīng)有的經(jīng)濟利益。

由于增強現(xiàn)實技術(shù)有很好的應(yīng)用前景，在隨后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中涉及增強現(xiàn)實技術(shù)的專利糾紛也變得不可避免。在知識經(jīng)濟的時代，專利作為技術(shù)發(fā)展的保護傘，其重要作用已毋庸置疑。隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，面對中國這個通信行業(yè)的巨大市場，世界各國已在國內(nèi)密布專利觸角。為了保護民族企業(yè)的利益，也為了相互制衡，我國企業(yè)和相關(guān)研究機構(gòu)需要加強對增強現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)力度，進一步提高專利的質(zhì)量。希望本文的專利分析結(jié)果能夠幫助中國企業(yè)了解國內(nèi)外增強現(xiàn)實專利現(xiàn)況，為其研發(fā)和專利布局提供參考。

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