轻量化 AR/VR中人体控制专利申请概述

宋佳璇

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心 天津市 300000

摘要：AR/VR技术是近年来新兴的显示技术，本文以轻量化AR/VR设备的专利申请作为分析对象，对该领域中的人体控制技术进行研究，梳理了关键技术、重要申请人、重点专利及其技术演进和发展脉络，从而给出轻量化AR/VR 中人体控制专利分析的结论和建议。

关键词：轻量化AR/VR；人体控制

一、引言

增强现实/虚拟现实（Augmented Reality/Virtual Reality，简称AR/VR）技术融合应用新型显示、传感器、眼动仪、人工智能和大数据等多领域技术，能够拓展人类的感知边界，改变商业形态和服务模式。

而随着AR/VR技术在日常生活应用中的普及， AR/VR设备正朝着便携和小型化的方向发展。

本文以轻量化AR/VR设备的专利申请作为分析对象，对该领域中的人体控制技术进行研究，梳理了关键技术、重要申请人、重点专利，从而给出轻量化AR/VR 中人体控制专利分析的结论和建议。

二、AR/VR概念

增强现实（AR），是将虚拟信息叠加在以识别物为基准的某个位置，并可实时交互虚拟信息，以此增强视觉效果。虚拟现实（VR）是由计算机视觉、仿真技术、人机交互等多种信息技术演变发展而来的新型计算机技术，通过将视觉与现实世界隔离开，借助显示设备，使人能够穿越沉浸于一个完全的虚拟世界。

广义的虚拟现实（VR）包括增强现实（AR）技术，虚拟现实具有下列特征:

(l)立体感的视觉效果。

(2)主角在虚拟环境中的存在感。

(3)多感知性。

(4)闭环的交互方式。

(5)动态的显示。

三、专利申请总体情况

分析截止到2019年05月09日公开的专利申请。

由于发明专利一般在申请日起18个月公开，实用新型在授权后才能被公布，以及公开后数据整理入库需要一定时间，因此，2016-2018年的实际申请量将大于统计的数据。

（一）全球和国内专利申请量分析

该领域全球及中国的申请量呈上升发展趋势。2014年之前，申请量增长缓慢，全球及国内年申请量较少。自2014年起，全球和国内申请量出现大幅持续增长，验证了背景技术中提到的“2014 年 3 月 26 日，Facebook以20 亿美元收购了Oculus，成为行业的助推器和引爆点。全球 VR 设备公司犹如雨后春笋般层出不穷，资本市场亿元投资与并购异常火热。在2016年世界移动通信大会（MWC）上，包括扎克伯格等演讲者在内的与会人士都佩戴了VR 设备，2016 年更被业界称之为VR 元年”的说法。2017年国内和全球申请均达到了申请量的高峰。

从前期发展来看，2000年以前，中国的申请量极少，而全球的申请量已经积累了近300件，2013年之前，国内申请量还处于萌芽阶段，而全球每年都会有少量申请。说明中国的轻量化AR/VR中人体控制技术起步远远落后于其他起步早的国家，轻量化AR/VR中人体控制在国内作为较新兴的技术，仍然需要引进先进经验。

（二）全球和国内专利申请区域分析

轻量化AR/VR中人体控制的申请量前五位的国家/地区/组织分别是美国、日本、中国、韩国、WIPO，美国和日本的专利申请量就占了全球申请量的一半。其中，美国是专利申请量最多的目标国，占全球申请量的29%；其次是日本，占全球申请量的21%；再次是中国，占全球申请量的19%，紧随其后的韩国，占全球申请量的9%，向WIPO 提出的PCT 申请，占全球申请量的7%。可见，美国与日本在轻量化AR/VR中人体控制领域的技术创新能力优势明显。

虽然中国在轻量化AR/VR中人体控制领域起步较晚，但目前的申请量仍然能够位居全球第三，占全球申请量的19%，说明中国在轻量化AR/VR中人体控制领域的创新投入很大，创新能力上升较快，且有明显潜力。

在华申请轻量化AR/VR中人体控制专利的非中国国家/地区/组织主要是日本、美国。其中，日本最多，占全部申请量的38%；日本为主要技术输出国，其在中国申请力度最大。其次是美国，占全部申请人申请量的35%，两者所占比例占据了2/3以上。

分析其原因：首先，轻量化AR/VR中人体控制技术在这两个国家发展最快，与全球分布情况相似；其次，中国是美国和日本最重要的贸易伙伴，两者都十分重视中国市场。

（三）全球和国内主要申请人分析

索尼公司的申请量为321项，高居第一位。可见索尼公司非常重视专利布局，也很关注轻量化AR/VR中人体控制领域的技术研发。

从全球专利申请量排名前10 位的企业来看，主要来自日本、美国、韩国。由于主要申请人集中于日本和美国，并无绝对垄断现象，但日本申请人在轻量化AR/VR中人体控制领域最为活跃，其中涉及的企业类型也各有差别，排在首位的索尼是世界视听、电子游戏、通讯产品和信息技术等领域的先导者，其重点研发的是用于电子游戏和个人观影用的轻量化AR/VR显示设备；另外，还有传统的光学影像设备生产商精工爱普生、奥林巴斯、佳能和尼康；以及来自其他领域的商业巨头，比如微软、谷歌、三星、LG。

索尼和精工爱普生的专利早期申请趋势基本一致，起步都很早，后期申请量也呈上升趋势。而佳能的申请起步较晚，且中间有一定的起伏，到2016年有一个明显的增长。奥林巴斯的专利申请最初发展很快，但是中间申请量起伏变化较大。可见，索尼、精工爱普生公司一直在不断加强该领域的专利布局。4 家企业，均在2016年的申请量达到高峰。

与该领域全球主要申请人的分布相似，大型跨国公司在中国的申请量比较多，如索尼、精工爱普生、微软、三星等。索尼公司仍然占据申请量的榜首，远超其他申请人。其他申请人的申请量与其全球申请量排名并不是十分一致，其中，日本佳能和奥林巴斯的申请量相比于其在全球专利布局中的申请量排名有所后退，微软、三星、谷歌公司在华的申请量排名前进，日本的兄弟株式会社公司完全排在了10 名开外，说明上述公司在短期内并未考虑开拓中国市场。

与国外大公司相比，国内主要申请人在申请量上具有一定的差距，申请量相对少很多，并且主要申请并没有集中在传统的知名企业或研究机构，一些新生的创新型企业如歌尔、成都理想境界、小鸟看看等在专利申请量上占有一定的优势。

企业和高校申请人的专利拥有量相对较高，可知在轻量化AR/VR中人体控制领国内的研究力量主要集中在企业和高校，而个人和机关团体等在此方面的投入较少。

国内涉及轻量化AR/VR中人体控制领域的专利申请有51%是通过PCT渠道进入到中国的，其余49%为普通申请。而51%的PCT申请中有约80%享有优先权，占国内总申请量的41%;49%的普通申请中近60%享有优先权，占国内总申请量的30%。享有优先权的专利申请占国内总申请量的71%，未享有优先权的专利申请占国内总申请量的29%。未享有优先权的普通申请中国内申请较多，申请人为我国的高校及科研机构、企业。通过PCT申请渠道进入中国国家阶段的申请及享有优先权的申请，其申请人多为国外的公司，如索尼、精工爱普生、微软三星等。由此可见，国外的轻量化AR/VR中人体控制领域厂商对中国市场非常重视，并已经积极做了专利布局。

四、结语

轻量化AR/VR中人体控制技术作为新兴的技术领域，将是未来重要的研究方向之一。在该领域的研究中，中国申请人起步较晚，需要向国外申请人吸收先进的技术和经验，并且国外申请人已经较早地在中国布局专利，我国在该领域的申请只有在近几年才出现快速增长。

国内申请人并没有集中在传统的知名企业或研究机构，而是集中在一些新生的创新型企业、高校和科研院所中。而国外的申请人主要集中在大型的互联网公司、显示设备公司和光学企业中，并且已经在全球进行专利布局，中国的大型公司企业应该利用自己的科研优势抢占国内和国际市场。通过对核心技术领域进行深入研究，提升我国企业的竞争实力。

参考文献：

[1]王文晓,等.头戴式增强现实显示设备技术综述[J].河南科技,2016,9(9):90-92.

[2]曹凡.国内外VR技术研发现状综述[J].中国科技信息,2019,3(5):36-37.

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