可穿戴智能設(shè)備領(lǐng)域?qū)＠治?/h1>
2016-07-02 05:51:36中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心工程師李文宇中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任張俊霞中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心副主任
信息通信技術(shù)與政策 2016年1期
徐 丹 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心工程師李文宇 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任張俊霞 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心副主任
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可穿戴智能設(shè)備領(lǐng)域?qū)＠治?/p>
徐丹中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心工程師
李文宇中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任
張俊霞中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心副主任
摘要全球可穿戴行業(yè)蓬勃發(fā)展，可穿戴領(lǐng)域成為研發(fā)熱點(diǎn)，相關(guān)專利布局早已展開(kāi)。本文對(duì)全球可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行了針對(duì)性的檢索，并從重點(diǎn)產(chǎn)品、核心技術(shù)、主要申請(qǐng)人等角度進(jìn)行了全方位的深入分析，也展示了部分重點(diǎn)專利，可為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)布局提供借鑒。
關(guān)鍵詞可穿戴專利分析
1 引言
可穿戴設(shè)備指可直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件里的一種便攜式設(shè)備，它集成了人機(jī)交互、傳感器、無(wú)線通信等技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用軟件支持、數(shù)據(jù)交互等可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能?？纱┐髟O(shè)備的功能覆蓋了醫(yī)療健康、戶外運(yùn)動(dòng)、影音娛樂(lè)、信息提醒、定位導(dǎo)航等眾多領(lǐng)域，目前可穿戴設(shè)備產(chǎn)品包括智能眼鏡、智能手表、智能耳機(jī)、智能手環(huán)、交互式衣服等。在可穿戴行業(yè)發(fā)展的初期，概念十分火爆但商業(yè)化普及程度較低。近兩年，全球可穿戴行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，設(shè)備廠商專注于技術(shù)領(lǐng)域的深入研發(fā)，挖掘可穿戴產(chǎn)品新的功能和亮點(diǎn)，開(kāi)始走向了專業(yè)化的道路，整個(gè)市場(chǎng)潛力巨大。
2 國(guó)內(nèi)外可穿戴技術(shù)專利情況
2.1可穿戴全球?qū)＠植几艣r
全球可穿戴專利申請(qǐng)始于2001年前后，到2010年十年間一直保持每年有兩百件左右的量，從2011年以后進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，2011—2014年間申請(qǐng)的專利數(shù)量達(dá)到全球累計(jì)申請(qǐng)總量的50%（見(jiàn)圖1）。
圖1 全球可穿戴專利年度申請(qǐng)量歷年變化情況
美國(guó)和中國(guó)是主要的專利申請(qǐng)受理國(guó)，是各國(guó)廠商申請(qǐng)其可穿戴專利保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域，分別約占全球相關(guān)專利總受理量的46%和31%（見(jiàn)圖2）。
Google、Samsung、Qualcomm、Microsoft、Apple、LG、Intel專利申請(qǐng)總量進(jìn)入前10。
2.2可穿戴在華專利分布概況
相比全球，我國(guó)的可穿戴專利申請(qǐng)起步較晚，2012年以前都只有每年十幾件的申請(qǐng)量，直到2013年，隨著全球可穿戴專利申請(qǐng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，我國(guó)的專利數(shù)量也產(chǎn)生了爆發(fā)性增長(zhǎng)（見(jiàn)圖3）。
在排名前15的申請(qǐng)人中，除了Samsung、Google、Apple、Microsoft、Sony之外，其余的10家是我國(guó)本土的企業(yè)，小米、聯(lián)想、歐珀、百度、歌爾聲學(xué)等國(guó)內(nèi)廠商也都部署了較多專利。
圖2 可穿戴專利在全球主要國(guó)家和地區(qū)的分布情況
圖3 在華/全球可穿戴專利年度申請(qǐng)趨勢(shì)對(duì)比
可穿戴在華專利實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)相比之下占比較高，達(dá)到45%，特別是有關(guān)智能手表、智能眼鏡和運(yùn)動(dòng)手環(huán)的外觀專利占了一定的分量。而發(fā)明專利主要集中在人機(jī)交互、傳感器以及終端互聯(lián)等技術(shù)領(lǐng)域（見(jiàn)圖4）。
圖4 可穿戴在華專利類型分布
3 可穿戴重點(diǎn)產(chǎn)品專利概況
3.1智能手表
可穿戴智能手表專利申請(qǐng)主要集中出現(xiàn)在2013—2014年之間，呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的趨勢(shì)，占可穿戴設(shè)備專利申請(qǐng)總量的43%，其中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)比發(fā)明專利還多，共占到了56%，高于可穿戴設(shè)備中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)的總體占比。智能手表專利持有廠商主要有Sam sung、歐珀、廣東小天才等。智能手表在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況如圖5所示。
圖5 智能手表在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況
（1）人機(jī)交互是智能手表的重要突破方向
以智能手表為代表的智能可穿戴設(shè)備不僅要求芯片、操作系統(tǒng)需滿足小巧和低功耗要求，以滿足設(shè)備可穿戴性和低功耗；還需支持更加多樣化的傳感器技術(shù)和新型人機(jī)交互技術(shù)，來(lái)感知周邊環(huán)境和實(shí)現(xiàn)多種操作模式。目前，人機(jī)交互是智能手表廠商競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，人機(jī)交互技術(shù)分支專利申請(qǐng)數(shù)量也最多，占到了36%。語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制、微投影、骨傳導(dǎo)、柔性顯示等新型人機(jī)交互技術(shù)在可穿戴智能手表中得到了廣泛的應(yīng)用。總體而言，可穿戴人機(jī)交互技術(shù)能夠給予客戶新奇的操控體驗(yàn)，直觀、簡(jiǎn)便、自然的人機(jī)交互技術(shù)是智能手表的重要突破方向。
手勢(shì)控制技術(shù)上專利積累較多，專利申請(qǐng)“識(shí)別人體手勢(shì)的方法、裝置以及使用其手表（CN2013107000 95.3）”中提出了一種識(shí)別人體手勢(shì)的方法，通過(guò)用戶手勢(shì)產(chǎn)生的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的手勢(shì)指令來(lái)控制手表動(dòng)作；“一種基于動(dòng)作識(shí)別的智能手表及動(dòng)作識(shí)別方法（CN201410826494.9）”也提出了一種具有動(dòng)作識(shí)別功能的智能手表，核心是通過(guò)動(dòng)作傳感器群組采集手勢(shì)信息，由CPU處理解析出用戶的操作手勢(shì)。專利申請(qǐng)（CN201410451714.4）利用智能手表殼體內(nèi)的感應(yīng)傳感器監(jiān)測(cè)用戶的手勢(shì)操作，用手勢(shì)指令通過(guò)無(wú)線傳輸模塊來(lái)控制外圍設(shè)備。
骨傳導(dǎo)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的智能終端交互技術(shù)，在可穿戴設(shè)備的應(yīng)用前景十分廣闊，許多智能穿戴設(shè)備都配備骨傳導(dǎo)耳機(jī)，干擾性小、自由度高，專利申請(qǐng)“一種自動(dòng)切換骨傳導(dǎo)放音模式的方法、裝置及智能手表（CN201510250855.4）”根據(jù)人體骨骼壓力的大小自適應(yīng)地切換骨傳導(dǎo)放音模式，提升了用戶的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。
柔性顯示技術(shù)是應(yīng)用于智能手表或手環(huán)等產(chǎn)品中的特有技術(shù)，弧形顯示屏更加貼合用戶的手腕，屬于人機(jī)交互領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)，專利申請(qǐng)（CN201310640916.9）設(shè)計(jì)了一種可拉伸屏幕的智能手表，通過(guò)將智能手表的屏幕設(shè)置為可拉伸的柔性屏幕，在需要觀影或者視頻通話時(shí)，可手動(dòng)或自動(dòng)拉伸屏幕，使柔性屏幕拉伸至合適的大??；專利申請(qǐng)（CN201310437010.7）中解決了柔性電路板天線的裝配問(wèn)題，降低了其他部件對(duì)智能手表天線的干擾，并且不易因?yàn)橥饨绲呐鲎?、摩擦而損壞。
（2）傳感器專利申請(qǐng)集中在運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和醫(yī)療健康的應(yīng)用中
傳感器是智能可穿戴設(shè)備的核心器件，根據(jù)功能可大致分為運(yùn)動(dòng)傳感器、生物傳感器、環(huán)境傳感器3類。
運(yùn)動(dòng)傳感器在傳統(tǒng)智能終端中已經(jīng)應(yīng)用廣泛，主要包括加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器、大氣壓傳感器等，主要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)探測(cè)、導(dǎo)航、人機(jī)交互、游戲等功能，智能手表中傳感器主要使用運(yùn)動(dòng)傳感。
專利申請(qǐng)（CN201310481471.4）通過(guò)可控感應(yīng)器件發(fā)出的感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)位置追蹤功能，能廣泛用于位置導(dǎo)航中；專利申請(qǐng)（CN201510121768.9）提出一種體感游戲運(yùn)行系統(tǒng)，將智能手表用于和體感游戲設(shè)備直接互動(dòng)，將地磁傳感器用于檢測(cè)智能手表的方位、重力感應(yīng)傳感器用于檢測(cè)運(yùn)行方向、陀螺儀用于獲取智能手表的速度和力度數(shù)據(jù)；專利申請(qǐng)（CN201510093987.0）提出一種可隨手勢(shì)而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)界面的智能手表，通過(guò)設(shè)置在智能手表中的傳感器，來(lái)獲取智能手表運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)變化信息，通過(guò)底層驅(qū)動(dòng)和算法處理，輸出旋轉(zhuǎn)角度，上層APP根據(jù)選擇角度進(jìn)行圖形界面的旋轉(zhuǎn)；專利申請(qǐng)（CN201510175444.3）通過(guò)距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)智能手表距離人臉的距離，并根據(jù)檢測(cè)到的距離調(diào)節(jié)語(yǔ)音音量；專利申請(qǐng)（CN201410301395.9）通過(guò)重力傳感器和陀螺儀檢測(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)生成的旋轉(zhuǎn)信號(hào)，僅通過(guò)佩戴手表的那只手進(jìn)行不同的手腕旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，就實(shí)現(xiàn)了單手啟動(dòng)應(yīng)用程序。
生物傳感器主要用于醫(yī)療健康，借助這些傳感器可實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警、病情監(jiān)控等。而環(huán)境傳感器包括溫度、濕度、氣體、氣壓、紫外線、等傳感器，主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、健康提醒等。專利申請(qǐng)（CN201510001793.3）將溫度傳感器用于檢測(cè)使用者的體表溫度，使得智能手表既可以檢測(cè)環(huán)境溫度，又可以當(dāng)做體溫計(jì)檢測(cè)體表的溫度，使用便捷。
（3）終端互聯(lián)專利申請(qǐng)有移動(dòng)支付、智能家居兩大主流趨勢(shì)
目前，大多數(shù)智能穿戴設(shè)備需要與智能手機(jī)互聯(lián)配合工作，一般使用短距離無(wú)線通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和資源共享，例如基于Wi-Fi、低功耗藍(lán)牙、NFC等技術(shù)。從專利申請(qǐng)的角度，基于NFC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能手表的移動(dòng)支付、信息交互、身份認(rèn)證等功能是主流趨勢(shì)之一，其專利申請(qǐng)量也達(dá)到了50多件。
專利申請(qǐng)（CN201410079862.8）提出了基于NFC技術(shù)的智能手表及其支付方法，將支付功能嵌入到智能手表中，實(shí)現(xiàn)便捷支付；專利申請(qǐng)（CN201510006034.6、CN201510005715.0）提出了智能手表身份識(shí)別交互系統(tǒng)以及便攜式智能設(shè)備身份識(shí)別交互系統(tǒng)，都是用無(wú)線信號(hào)通信模塊來(lái)進(jìn)行信息交互；專利申請(qǐng)（CN201510093337.6）提出了一種數(shù)據(jù)顯示交互方法，其中就使用了包含NFC模塊的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；專利申請(qǐng)（CN201410513793.7）提出了一種交換聯(lián)系信息的智能手表，通過(guò)雙方握手動(dòng)作啟動(dòng)智能手表的近距離通信模塊，發(fā)送連接請(qǐng)求，完成雙方的信息交換。
終端互聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域的另一主流趨勢(shì)就是用于智能家居系統(tǒng)中，在建立了統(tǒng)一的設(shè)備間通訊標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將各種跨界的家庭電子設(shè)備、個(gè)人電子設(shè)備、智能穿戴設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制專利申請(qǐng)（CN201410315218.6）提出一種智能家居系統(tǒng)，通過(guò)云服務(wù)器將空調(diào)、加濕器、空氣凈化器等家居設(shè)備互聯(lián)，通過(guò)智能手表等可穿戴設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制；專利申請(qǐng)（CN201210461772.6）提出一種應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中無(wú)線通信手表裝置，通過(guò)NFC通信模塊管理實(shí)現(xiàn)門鎖的開(kāi)/閉及對(duì)智能家居系統(tǒng)中其他產(chǎn)品的控制。
3.2智能眼鏡
可穿戴智能眼鏡專利申請(qǐng)主要集中出現(xiàn)在2011—2014年之間，呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)占比為39%。智能眼鏡專利申請(qǐng)主要集中在Samsung、Google、Microsoft等國(guó)外行業(yè)巨頭手中，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有小米、青島歌爾聲學(xué)、百度等公司。國(guó)外公司較早開(kāi)始申請(qǐng)智能眼鏡專利的公司是Samsung，于2006開(kāi)始出現(xiàn)了具有眼鏡保護(hù)功能智能眼鏡概念的專利，在眼鏡上鑲嵌有智能電路板；到2009年Apple出現(xiàn)了電子設(shè)備與頭戴式收發(fā)通話器之間交互的實(shí)用新型專利；2011年Microsoft也相繼出現(xiàn)了有關(guān)頭戴式顯示設(shè)備以及處理單元與中樞計(jì)算設(shè)備通信的裝置；直到2012年Google發(fā)布了具有智能手機(jī)同樣功能的智能眼鏡，其也開(kāi)始出現(xiàn)了大量相關(guān)的專利申請(qǐng)。智能眼鏡在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況如圖6所示。
圖6 智能眼鏡在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況
（1）人機(jī)交互是智能眼鏡廠商競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)
在人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，智能眼鏡與智能手表存在較大的差異，雖然同樣也是以傳統(tǒng)的語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制為主，但智能眼鏡有其特殊性：基于眼鏡特性的新興人機(jī)交互技術(shù)，例如通過(guò)眼球移動(dòng)位置感應(yīng)的視線追蹤技術(shù)、通過(guò)瞳孔識(shí)別定位的眼睛操控技術(shù)，還有基于頭部特性的新興人機(jī)交互技術(shù)，例如通過(guò)腦電波或是意念來(lái)達(dá)到可腦控的效果。
●傳統(tǒng)語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制仍然占有一定地位
通過(guò)專利分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制仍然占有一定地位，專利部署較早，已有近十年的歷史。國(guó)外企業(yè)技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，在專利申請(qǐng)“用于與投影用戶接口交互的方法和系統(tǒng)（CN201180034164.0）”中通過(guò)微型投影儀檢測(cè)、翻譯并響應(yīng)用戶輸入手勢(shì)；“使用動(dòng)作和語(yǔ)音命令來(lái)控制信息顯示和遠(yuǎn)程設(shè)備的頭戴式計(jì)算機(jī)（CN201280031144.2）”讓穿戴者通過(guò)語(yǔ)音命令或者手勢(shì)來(lái)控制外圍設(shè)備、“具有改良的虛擬顯示功能的頭戴式電腦（CN201380040303.X）”通過(guò)身體運(yùn)動(dòng)或手勢(shì)來(lái)達(dá)到定向輸入；“顯示設(shè)備、用于控制該顯示設(shè)備的方法、眼鏡和用于控制該眼鏡的方法（CN201380061383.7）”明確提出將用戶語(yǔ)音發(fā)送給眼鏡中人機(jī)交互通信器用于控制；“自然交互的交互真實(shí)性增強(qiáng)（CN201180027794.5）”通過(guò)用戶手勢(shì)的自動(dòng)識(shí)別調(diào)節(jié)增強(qiáng)人機(jī)交互真實(shí)性。
國(guó)內(nèi)企業(yè)在語(yǔ)音和手勢(shì)控制上也有所積累：“人機(jī)交互系統(tǒng)、方法及其裝置（CN201310552213.0）”通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)獲取用戶的指令實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能化、“智能眼鏡的控制方法、裝置和智能眼鏡（CN201310113383.9）”將實(shí)現(xiàn)步驟簡(jiǎn)化為手勢(shì)獲取、指令分析以及指令控制，達(dá)到提升用戶體驗(yàn)的目的；“一種處理方法、裝置及電子設(shè)備（CN201210548757.5）”對(duì)人的手指運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行捕捉并判斷，實(shí)現(xiàn)與智能眼鏡進(jìn)行人機(jī)交互、“一種信息處理方法及電子設(shè)備（CN201410423107.7）”主要針對(duì)將手勢(shì)操作轉(zhuǎn)換為虛擬界面的輸入操作這個(gè)過(guò)程提出改進(jìn)，解決虛擬輸入裝置跟隨性差的技術(shù)問(wèn)題；“一種人機(jī)交互的智能眼鏡系統(tǒng)及交互方法（CN201310263439.9）”對(duì)人的手指運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行捕捉并判斷，實(shí)現(xiàn)與智能眼鏡的人機(jī)交互、“智能眼鏡及基于智能眼鏡的語(yǔ)音交流系統(tǒng)及方法（CN201310163022.5）”中微處理器MCU接收紅外線散射信號(hào)并通過(guò)雙目立體視覺(jué)技術(shù)獲取手指立體圖像。
●眼球控制是智能眼鏡人機(jī)交互的主流趨勢(shì)之一
近5年來(lái)，通過(guò)眼球移動(dòng)位置感應(yīng)的視線追蹤，以及通過(guò)瞳孔識(shí)別定位的眼睛操控技術(shù)也是智能眼鏡人機(jī)交互的主流趨勢(shì)之一，谷歌、百度、索尼等公司都在此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前沿上。
“視線追蹤系統(tǒng)（CN201280022392.0）”通過(guò)頭戴式視線追蹤裝置，將用戶視線關(guān)注的信息上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，然后執(zhí)行圖像識(shí)別算法來(lái)識(shí)別用戶觀察到的外部場(chǎng)景，達(dá)到追蹤的目的；“視線檢測(cè)裝置和視線檢測(cè)方法（CN201410299568.8）”、“頭戴式顯示器、用于控制頭戴式顯示器的程序及控制頭戴式顯示器的方法（CN201380008827.0）”、“頭戴型顯示器以及頭戴型顯示器中的圖像顯示方法（CN201010204191.5）”等一系列專利都是用來(lái)檢測(cè)或者捕捉眼球視線反射的光束方向，來(lái)達(dá)到輸出控制的；“頭戴式顯示設(shè)備（CN201310556394.4）”也包含眼球跟蹤單元用來(lái)跟蹤眼球視線位置，對(duì)于視線長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有落在的顯示屏幕區(qū)域，采取暗化處理，通過(guò)眼球跟蹤技術(shù)來(lái)自動(dòng)控制頭戴式顯示設(shè)備的電源，節(jié)省用戶的交互成本?！邦^戴式設(shè)備的校準(zhǔn)方法和頭戴式設(shè)備（CN201310412265.8）”根據(jù)用戶眼球位置對(duì)顯示屏幕進(jìn)行調(diào)整來(lái)適應(yīng)用戶的觀看；“一種智能眼鏡的操作方法及智能眼鏡CN201510003524.0）”提出一種智能眼鏡操作方法，通過(guò)傳感器識(shí)別眼球運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后對(duì)界面進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作；“一種視覺(jué)注意力驅(qū)動(dòng)的通信連接建立方法（CN201510154726.5）”提出一種視覺(jué)注意力驅(qū)動(dòng)的通信連接建立方法，用戶可以通過(guò)注視某一目標(biāo)便實(shí)現(xiàn)與其建立通信連接。
●腦電波控制專利申請(qǐng)出現(xiàn)較晚部署尚薄弱
從技術(shù)角度上說(shuō)，腦電波控制生物技術(shù)早已出現(xiàn)，通過(guò)頭戴硬件內(nèi)置的生物傳感器便可以監(jiān)測(cè)到用戶集中精力時(shí)發(fā)出的腦電波。而智能眼鏡的可腦控還處于簡(jiǎn)單概念的初級(jí)發(fā)展階段，谷歌眼鏡最早提出了意念遙控概念，其MindRDR應(yīng)用軟件可將腦電波讀取技術(shù)與智能眼鏡聯(lián)系在一起，在未來(lái)能夠幫助殘障人士實(shí)現(xiàn)與外界交流，還能避免語(yǔ)音指令和手勢(shì)指令的不便，有著寬廣的使用前景。通過(guò)專利檢索分析發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)專利申請(qǐng)出現(xiàn)較晚部署尚薄弱，相關(guān)專利申請(qǐng)“用于提供內(nèi)容的方法和顯示裝置（CN201310298001.4）”其中提到了通過(guò)測(cè)量用戶的腦電波，確定用戶注視內(nèi)容的偏好度，用以方便直觀地配置用戶顯示內(nèi)容UI。
（2）微型投影儀是智能眼鏡中的關(guān)鍵技術(shù)
Google和Microsoft最早搶先布局，Google在2012年就申請(qǐng)了一件“用于虛擬輸入設(shè)備的方法和系統(tǒng)（CN201280044081.4）”的專利，在眼鏡中內(nèi)置微型投影儀，將虛擬鍵盤的圖像投射在用戶眼前，用戶能夠使用虛擬輸入設(shè)備。同年，Microsoft也申請(qǐng)了相關(guān)專利“將頭戴式顯示連接到外部顯示和其他通信網(wǎng)絡(luò)（CN201210532095.2）”，使用透鏡和微型投影儀以及與其通信的控制電路，使音視頻在頭戴式顯示設(shè)備（智能眼鏡）與電視播放設(shè)備之間互相傳送分享。2013年，Microsoft又申請(qǐng)了專利“寬視場(chǎng)虛擬圖像投影儀（CN201380030964.4）”其中涉及到了包含微型投影儀的眼鏡，將虛擬圖像投影到佩戴者眼睛前方，主要針對(duì)眼鏡中微型投影儀只能投影30°的水平視場(chǎng)（窄視場(chǎng)）虛擬圖像的問(wèn)題，能夠生成寬視場(chǎng)圖像，使得眼鏡佩戴者穿過(guò)眼鏡鏡片觀看到虛擬圖像。
近兩年，國(guó)內(nèi)企業(yè)也有所積累：相關(guān)專利申請(qǐng)“頭戴式智能設(shè)備和具有該頭戴式智能設(shè)備的投影系統(tǒng)（CN201410438823.2）”、“頭戴式智能設(shè)備（CN201420497815.0）”都在智能眼鏡上配置了微型投影設(shè)備；“一種微投影模組和顯示設(shè)備（CN201510275269.5）”實(shí)現(xiàn)微投影模組的模塊化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
4 結(jié)束語(yǔ)
全球可穿戴行業(yè)正在以“軟硬件結(jié)合+數(shù)據(jù)服務(wù)”的方式發(fā)展：設(shè)備廠商專注于技術(shù)領(lǐng)域深入研發(fā)，挖掘可穿戴產(chǎn)品新的功能和亮點(diǎn)，走向?qū)I(yè)化的道路；互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛擇機(jī)切入可穿戴領(lǐng)域，為其數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)尋找新的突破口。我國(guó)企業(yè)亟待加強(qiáng)自主研發(fā)，掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)深入了解消費(fèi)者需求，從而確立研發(fā)方向，并盡早通過(guò)提交專利申請(qǐng)的方式對(duì)創(chuàng)新成果進(jìn)行保護(hù)，警惕NPE帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
1陳燕，黃迎燕，方建國(guó).專利信息采集與分析.清華大學(xué)出版社. 2006
2逄淑寧，劉思言，朱巖，李文宇.移動(dòng)智能穿戴設(shè)備技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究. 2014
收稿日期：（2015-12-23）
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徐 丹 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心工程師李文宇 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任張俊霞 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心副主任
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可穿戴智能設(shè)備領(lǐng)域?qū)＠治?/p>
徐丹中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心工程師
李文宇中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心主任
張俊霞中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心副主任
摘要全球可穿戴行業(yè)蓬勃發(fā)展，可穿戴領(lǐng)域成為研發(fā)熱點(diǎn)，相關(guān)專利布局早已展開(kāi)。本文對(duì)全球可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行了針對(duì)性的檢索，并從重點(diǎn)產(chǎn)品、核心技術(shù)、主要申請(qǐng)人等角度進(jìn)行了全方位的深入分析，也展示了部分重點(diǎn)專利，可為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)布局提供借鑒。
關(guān)鍵詞可穿戴專利分析
1 引言
可穿戴設(shè)備指可直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件里的一種便攜式設(shè)備，它集成了人機(jī)交互、傳感器、無(wú)線通信等技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用軟件支持、數(shù)據(jù)交互等可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能?？纱┐髟O(shè)備的功能覆蓋了醫(yī)療健康、戶外運(yùn)動(dòng)、影音娛樂(lè)、信息提醒、定位導(dǎo)航等眾多領(lǐng)域，目前可穿戴設(shè)備產(chǎn)品包括智能眼鏡、智能手表、智能耳機(jī)、智能手環(huán)、交互式衣服等。在可穿戴行業(yè)發(fā)展的初期，概念十分火爆但商業(yè)化普及程度較低。近兩年，全球可穿戴行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，設(shè)備廠商專注于技術(shù)領(lǐng)域的深入研發(fā)，挖掘可穿戴產(chǎn)品新的功能和亮點(diǎn)，開(kāi)始走向了專業(yè)化的道路，整個(gè)市場(chǎng)潛力巨大。
2 國(guó)內(nèi)外可穿戴技術(shù)專利情況
2.1可穿戴全球?qū)＠植几艣r
全球可穿戴專利申請(qǐng)始于2001年前后，到2010年十年間一直保持每年有兩百件左右的量，從2011年以后進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，2011—2014年間申請(qǐng)的專利數(shù)量達(dá)到全球累計(jì)申請(qǐng)總量的50%（見(jiàn)圖1）。
圖1 全球可穿戴專利年度申請(qǐng)量歷年變化情況
美國(guó)和中國(guó)是主要的專利申請(qǐng)受理國(guó)，是各國(guó)廠商申請(qǐng)其可穿戴專利保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域，分別約占全球相關(guān)專利總受理量的46%和31%（見(jiàn)圖2）。
Google、Samsung、Qualcomm、Microsoft、Apple、LG、Intel專利申請(qǐng)總量進(jìn)入前10。
2.2可穿戴在華專利分布概況
相比全球，我國(guó)的可穿戴專利申請(qǐng)起步較晚，2012年以前都只有每年十幾件的申請(qǐng)量，直到2013年，隨著全球可穿戴專利申請(qǐng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，我國(guó)的專利數(shù)量也產(chǎn)生了爆發(fā)性增長(zhǎng)（見(jiàn)圖3）。
在排名前15的申請(qǐng)人中，除了Samsung、Google、Apple、Microsoft、Sony之外，其余的10家是我國(guó)本土的企業(yè)，小米、聯(lián)想、歐珀、百度、歌爾聲學(xué)等國(guó)內(nèi)廠商也都部署了較多專利。
圖2 可穿戴專利在全球主要國(guó)家和地區(qū)的分布情況
圖3 在華/全球可穿戴專利年度申請(qǐng)趨勢(shì)對(duì)比
可穿戴在華專利實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)相比之下占比較高，達(dá)到45%，特別是有關(guān)智能手表、智能眼鏡和運(yùn)動(dòng)手環(huán)的外觀專利占了一定的分量。而發(fā)明專利主要集中在人機(jī)交互、傳感器以及終端互聯(lián)等技術(shù)領(lǐng)域（見(jiàn)圖4）。
圖4 可穿戴在華專利類型分布
3 可穿戴重點(diǎn)產(chǎn)品專利概況
3.1智能手表
可穿戴智能手表專利申請(qǐng)主要集中出現(xiàn)在2013—2014年之間，呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的趨勢(shì)，占可穿戴設(shè)備專利申請(qǐng)總量的43%，其中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)比發(fā)明專利還多，共占到了56%，高于可穿戴設(shè)備中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)的總體占比。智能手表專利持有廠商主要有Sam sung、歐珀、廣東小天才等。智能手表在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況如圖5所示。
圖5 智能手表在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況
（1）人機(jī)交互是智能手表的重要突破方向
以智能手表為代表的智能可穿戴設(shè)備不僅要求芯片、操作系統(tǒng)需滿足小巧和低功耗要求，以滿足設(shè)備可穿戴性和低功耗；還需支持更加多樣化的傳感器技術(shù)和新型人機(jī)交互技術(shù)，來(lái)感知周邊環(huán)境和實(shí)現(xiàn)多種操作模式。目前，人機(jī)交互是智能手表廠商競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，人機(jī)交互技術(shù)分支專利申請(qǐng)數(shù)量也最多，占到了36%。語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制、微投影、骨傳導(dǎo)、柔性顯示等新型人機(jī)交互技術(shù)在可穿戴智能手表中得到了廣泛的應(yīng)用。總體而言，可穿戴人機(jī)交互技術(shù)能夠給予客戶新奇的操控體驗(yàn)，直觀、簡(jiǎn)便、自然的人機(jī)交互技術(shù)是智能手表的重要突破方向。
手勢(shì)控制技術(shù)上專利積累較多，專利申請(qǐng)“識(shí)別人體手勢(shì)的方法、裝置以及使用其手表（CN2013107000 95.3）”中提出了一種識(shí)別人體手勢(shì)的方法，通過(guò)用戶手勢(shì)產(chǎn)生的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的手勢(shì)指令來(lái)控制手表動(dòng)作；“一種基于動(dòng)作識(shí)別的智能手表及動(dòng)作識(shí)別方法（CN201410826494.9）”也提出了一種具有動(dòng)作識(shí)別功能的智能手表，核心是通過(guò)動(dòng)作傳感器群組采集手勢(shì)信息，由CPU處理解析出用戶的操作手勢(shì)。專利申請(qǐng)（CN201410451714.4）利用智能手表殼體內(nèi)的感應(yīng)傳感器監(jiān)測(cè)用戶的手勢(shì)操作，用手勢(shì)指令通過(guò)無(wú)線傳輸模塊來(lái)控制外圍設(shè)備。
骨傳導(dǎo)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的智能終端交互技術(shù)，在可穿戴設(shè)備的應(yīng)用前景十分廣闊，許多智能穿戴設(shè)備都配備骨傳導(dǎo)耳機(jī)，干擾性小、自由度高，專利申請(qǐng)“一種自動(dòng)切換骨傳導(dǎo)放音模式的方法、裝置及智能手表（CN201510250855.4）”根據(jù)人體骨骼壓力的大小自適應(yīng)地切換骨傳導(dǎo)放音模式，提升了用戶的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。
柔性顯示技術(shù)是應(yīng)用于智能手表或手環(huán)等產(chǎn)品中的特有技術(shù)，弧形顯示屏更加貼合用戶的手腕，屬于人機(jī)交互領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)，專利申請(qǐng)（CN201310640916.9）設(shè)計(jì)了一種可拉伸屏幕的智能手表，通過(guò)將智能手表的屏幕設(shè)置為可拉伸的柔性屏幕，在需要觀影或者視頻通話時(shí)，可手動(dòng)或自動(dòng)拉伸屏幕，使柔性屏幕拉伸至合適的大??；專利申請(qǐng)（CN201310437010.7）中解決了柔性電路板天線的裝配問(wèn)題，降低了其他部件對(duì)智能手表天線的干擾，并且不易因?yàn)橥饨绲呐鲎?、摩擦而損壞。
（2）傳感器專利申請(qǐng)集中在運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和醫(yī)療健康的應(yīng)用中
傳感器是智能可穿戴設(shè)備的核心器件，根據(jù)功能可大致分為運(yùn)動(dòng)傳感器、生物傳感器、環(huán)境傳感器3類。
運(yùn)動(dòng)傳感器在傳統(tǒng)智能終端中已經(jīng)應(yīng)用廣泛，主要包括加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器、大氣壓傳感器等，主要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)探測(cè)、導(dǎo)航、人機(jī)交互、游戲等功能，智能手表中傳感器主要使用運(yùn)動(dòng)傳感。
專利申請(qǐng)（CN201310481471.4）通過(guò)可控感應(yīng)器件發(fā)出的感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)位置追蹤功能，能廣泛用于位置導(dǎo)航中；專利申請(qǐng)（CN201510121768.9）提出一種體感游戲運(yùn)行系統(tǒng)，將智能手表用于和體感游戲設(shè)備直接互動(dòng)，將地磁傳感器用于檢測(cè)智能手表的方位、重力感應(yīng)傳感器用于檢測(cè)運(yùn)行方向、陀螺儀用于獲取智能手表的速度和力度數(shù)據(jù)；專利申請(qǐng)（CN201510093987.0）提出一種可隨手勢(shì)而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)界面的智能手表，通過(guò)設(shè)置在智能手表中的傳感器，來(lái)獲取智能手表運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)變化信息，通過(guò)底層驅(qū)動(dòng)和算法處理，輸出旋轉(zhuǎn)角度，上層APP根據(jù)選擇角度進(jìn)行圖形界面的旋轉(zhuǎn)；專利申請(qǐng)（CN201510175444.3）通過(guò)距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)智能手表距離人臉的距離，并根據(jù)檢測(cè)到的距離調(diào)節(jié)語(yǔ)音音量；專利申請(qǐng)（CN201410301395.9）通過(guò)重力傳感器和陀螺儀檢測(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)生成的旋轉(zhuǎn)信號(hào)，僅通過(guò)佩戴手表的那只手進(jìn)行不同的手腕旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，就實(shí)現(xiàn)了單手啟動(dòng)應(yīng)用程序。
生物傳感器主要用于醫(yī)療健康，借助這些傳感器可實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警、病情監(jiān)控等。而環(huán)境傳感器包括溫度、濕度、氣體、氣壓、紫外線、等傳感器，主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、健康提醒等。專利申請(qǐng)（CN201510001793.3）將溫度傳感器用于檢測(cè)使用者的體表溫度，使得智能手表既可以檢測(cè)環(huán)境溫度，又可以當(dāng)做體溫計(jì)檢測(cè)體表的溫度，使用便捷。
（3）終端互聯(lián)專利申請(qǐng)有移動(dòng)支付、智能家居兩大主流趨勢(shì)
目前，大多數(shù)智能穿戴設(shè)備需要與智能手機(jī)互聯(lián)配合工作，一般使用短距離無(wú)線通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和資源共享，例如基于Wi-Fi、低功耗藍(lán)牙、NFC等技術(shù)。從專利申請(qǐng)的角度，基于NFC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能手表的移動(dòng)支付、信息交互、身份認(rèn)證等功能是主流趨勢(shì)之一，其專利申請(qǐng)量也達(dá)到了50多件。
專利申請(qǐng)（CN201410079862.8）提出了基于NFC技術(shù)的智能手表及其支付方法，將支付功能嵌入到智能手表中，實(shí)現(xiàn)便捷支付；專利申請(qǐng)（CN201510006034.6、CN201510005715.0）提出了智能手表身份識(shí)別交互系統(tǒng)以及便攜式智能設(shè)備身份識(shí)別交互系統(tǒng)，都是用無(wú)線信號(hào)通信模塊來(lái)進(jìn)行信息交互；專利申請(qǐng)（CN201510093337.6）提出了一種數(shù)據(jù)顯示交互方法，其中就使用了包含NFC模塊的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；專利申請(qǐng)（CN201410513793.7）提出了一種交換聯(lián)系信息的智能手表，通過(guò)雙方握手動(dòng)作啟動(dòng)智能手表的近距離通信模塊，發(fā)送連接請(qǐng)求，完成雙方的信息交換。
終端互聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域的另一主流趨勢(shì)就是用于智能家居系統(tǒng)中，在建立了統(tǒng)一的設(shè)備間通訊標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將各種跨界的家庭電子設(shè)備、個(gè)人電子設(shè)備、智能穿戴設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制專利申請(qǐng)（CN201410315218.6）提出一種智能家居系統(tǒng)，通過(guò)云服務(wù)器將空調(diào)、加濕器、空氣凈化器等家居設(shè)備互聯(lián)，通過(guò)智能手表等可穿戴設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制；專利申請(qǐng)（CN201210461772.6）提出一種應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中無(wú)線通信手表裝置，通過(guò)NFC通信模塊管理實(shí)現(xiàn)門鎖的開(kāi)/閉及對(duì)智能家居系統(tǒng)中其他產(chǎn)品的控制。
3.2智能眼鏡
可穿戴智能眼鏡專利申請(qǐng)主要集中出現(xiàn)在2011—2014年之間，呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)占比為39%。智能眼鏡專利申請(qǐng)主要集中在Samsung、Google、Microsoft等國(guó)外行業(yè)巨頭手中，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有小米、青島歌爾聲學(xué)、百度等公司。國(guó)外公司較早開(kāi)始申請(qǐng)智能眼鏡專利的公司是Samsung，于2006開(kāi)始出現(xiàn)了具有眼鏡保護(hù)功能智能眼鏡概念的專利，在眼鏡上鑲嵌有智能電路板；到2009年Apple出現(xiàn)了電子設(shè)備與頭戴式收發(fā)通話器之間交互的實(shí)用新型專利；2011年Microsoft也相繼出現(xiàn)了有關(guān)頭戴式顯示設(shè)備以及處理單元與中樞計(jì)算設(shè)備通信的裝置；直到2012年Google發(fā)布了具有智能手機(jī)同樣功能的智能眼鏡，其也開(kāi)始出現(xiàn)了大量相關(guān)的專利申請(qǐng)。智能眼鏡在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況如圖6所示。
圖6 智能眼鏡在華專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況
（1）人機(jī)交互是智能眼鏡廠商競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)
在人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，智能眼鏡與智能手表存在較大的差異，雖然同樣也是以傳統(tǒng)的語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制為主，但智能眼鏡有其特殊性：基于眼鏡特性的新興人機(jī)交互技術(shù)，例如通過(guò)眼球移動(dòng)位置感應(yīng)的視線追蹤技術(shù)、通過(guò)瞳孔識(shí)別定位的眼睛操控技術(shù)，還有基于頭部特性的新興人機(jī)交互技術(shù)，例如通過(guò)腦電波或是意念來(lái)達(dá)到可腦控的效果。
●傳統(tǒng)語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制仍然占有一定地位
通過(guò)專利分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)語(yǔ)音控制和手勢(shì)控制仍然占有一定地位，專利部署較早，已有近十年的歷史。國(guó)外企業(yè)技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，在專利申請(qǐng)“用于與投影用戶接口交互的方法和系統(tǒng)（CN201180034164.0）”中通過(guò)微型投影儀檢測(cè)、翻譯并響應(yīng)用戶輸入手勢(shì)；“使用動(dòng)作和語(yǔ)音命令來(lái)控制信息顯示和遠(yuǎn)程設(shè)備的頭戴式計(jì)算機(jī)（CN201280031144.2）”讓穿戴者通過(guò)語(yǔ)音命令或者手勢(shì)來(lái)控制外圍設(shè)備、“具有改良的虛擬顯示功能的頭戴式電腦（CN201380040303.X）”通過(guò)身體運(yùn)動(dòng)或手勢(shì)來(lái)達(dá)到定向輸入；“顯示設(shè)備、用于控制該顯示設(shè)備的方法、眼鏡和用于控制該眼鏡的方法（CN201380061383.7）”明確提出將用戶語(yǔ)音發(fā)送給眼鏡中人機(jī)交互通信器用于控制；“自然交互的交互真實(shí)性增強(qiáng)（CN201180027794.5）”通過(guò)用戶手勢(shì)的自動(dòng)識(shí)別調(diào)節(jié)增強(qiáng)人機(jī)交互真實(shí)性。
國(guó)內(nèi)企業(yè)在語(yǔ)音和手勢(shì)控制上也有所積累：“人機(jī)交互系統(tǒng)、方法及其裝置（CN201310552213.0）”通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)獲取用戶的指令實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能化、“智能眼鏡的控制方法、裝置和智能眼鏡（CN201310113383.9）”將實(shí)現(xiàn)步驟簡(jiǎn)化為手勢(shì)獲取、指令分析以及指令控制，達(dá)到提升用戶體驗(yàn)的目的；“一種處理方法、裝置及電子設(shè)備（CN201210548757.5）”對(duì)人的手指運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行捕捉并判斷，實(shí)現(xiàn)與智能眼鏡進(jìn)行人機(jī)交互、“一種信息處理方法及電子設(shè)備（CN201410423107.7）”主要針對(duì)將手勢(shì)操作轉(zhuǎn)換為虛擬界面的輸入操作這個(gè)過(guò)程提出改進(jìn)，解決虛擬輸入裝置跟隨性差的技術(shù)問(wèn)題；“一種人機(jī)交互的智能眼鏡系統(tǒng)及交互方法（CN201310263439.9）”對(duì)人的手指運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行捕捉并判斷，實(shí)現(xiàn)與智能眼鏡的人機(jī)交互、“智能眼鏡及基于智能眼鏡的語(yǔ)音交流系統(tǒng)及方法（CN201310163022.5）”中微處理器MCU接收紅外線散射信號(hào)并通過(guò)雙目立體視覺(jué)技術(shù)獲取手指立體圖像。
●眼球控制是智能眼鏡人機(jī)交互的主流趨勢(shì)之一
近5年來(lái)，通過(guò)眼球移動(dòng)位置感應(yīng)的視線追蹤，以及通過(guò)瞳孔識(shí)別定位的眼睛操控技術(shù)也是智能眼鏡人機(jī)交互的主流趨勢(shì)之一，谷歌、百度、索尼等公司都在此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前沿上。
“視線追蹤系統(tǒng)（CN201280022392.0）”通過(guò)頭戴式視線追蹤裝置，將用戶視線關(guān)注的信息上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，然后執(zhí)行圖像識(shí)別算法來(lái)識(shí)別用戶觀察到的外部場(chǎng)景，達(dá)到追蹤的目的；“視線檢測(cè)裝置和視線檢測(cè)方法（CN201410299568.8）”、“頭戴式顯示器、用于控制頭戴式顯示器的程序及控制頭戴式顯示器的方法（CN201380008827.0）”、“頭戴型顯示器以及頭戴型顯示器中的圖像顯示方法（CN201010204191.5）”等一系列專利都是用來(lái)檢測(cè)或者捕捉眼球視線反射的光束方向，來(lái)達(dá)到輸出控制的；“頭戴式顯示設(shè)備（CN201310556394.4）”也包含眼球跟蹤單元用來(lái)跟蹤眼球視線位置，對(duì)于視線長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有落在的顯示屏幕區(qū)域，采取暗化處理，通過(guò)眼球跟蹤技術(shù)來(lái)自動(dòng)控制頭戴式顯示設(shè)備的電源，節(jié)省用戶的交互成本?！邦^戴式設(shè)備的校準(zhǔn)方法和頭戴式設(shè)備（CN201310412265.8）”根據(jù)用戶眼球位置對(duì)顯示屏幕進(jìn)行調(diào)整來(lái)適應(yīng)用戶的觀看；“一種智能眼鏡的操作方法及智能眼鏡CN201510003524.0）”提出一種智能眼鏡操作方法，通過(guò)傳感器識(shí)別眼球運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后對(duì)界面進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作；“一種視覺(jué)注意力驅(qū)動(dòng)的通信連接建立方法（CN201510154726.5）”提出一種視覺(jué)注意力驅(qū)動(dòng)的通信連接建立方法，用戶可以通過(guò)注視某一目標(biāo)便實(shí)現(xiàn)與其建立通信連接。
●腦電波控制專利申請(qǐng)出現(xiàn)較晚部署尚薄弱
從技術(shù)角度上說(shuō)，腦電波控制生物技術(shù)早已出現(xiàn)，通過(guò)頭戴硬件內(nèi)置的生物傳感器便可以監(jiān)測(cè)到用戶集中精力時(shí)發(fā)出的腦電波。而智能眼鏡的可腦控還處于簡(jiǎn)單概念的初級(jí)發(fā)展階段，谷歌眼鏡最早提出了意念遙控概念，其MindRDR應(yīng)用軟件可將腦電波讀取技術(shù)與智能眼鏡聯(lián)系在一起，在未來(lái)能夠幫助殘障人士實(shí)現(xiàn)與外界交流，還能避免語(yǔ)音指令和手勢(shì)指令的不便，有著寬廣的使用前景。通過(guò)專利檢索分析發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)專利申請(qǐng)出現(xiàn)較晚部署尚薄弱，相關(guān)專利申請(qǐng)“用于提供內(nèi)容的方法和顯示裝置（CN201310298001.4）”其中提到了通過(guò)測(cè)量用戶的腦電波，確定用戶注視內(nèi)容的偏好度，用以方便直觀地配置用戶顯示內(nèi)容UI。
（2）微型投影儀是智能眼鏡中的關(guān)鍵技術(shù)
Google和Microsoft最早搶先布局，Google在2012年就申請(qǐng)了一件“用于虛擬輸入設(shè)備的方法和系統(tǒng)（CN201280044081.4）”的專利，在眼鏡中內(nèi)置微型投影儀，將虛擬鍵盤的圖像投射在用戶眼前，用戶能夠使用虛擬輸入設(shè)備。同年，Microsoft也申請(qǐng)了相關(guān)專利“將頭戴式顯示連接到外部顯示和其他通信網(wǎng)絡(luò)（CN201210532095.2）”，使用透鏡和微型投影儀以及與其通信的控制電路，使音視頻在頭戴式顯示設(shè)備（智能眼鏡）與電視播放設(shè)備之間互相傳送分享。2013年，Microsoft又申請(qǐng)了專利“寬視場(chǎng)虛擬圖像投影儀（CN201380030964.4）”其中涉及到了包含微型投影儀的眼鏡，將虛擬圖像投影到佩戴者眼睛前方，主要針對(duì)眼鏡中微型投影儀只能投影30°的水平視場(chǎng)（窄視場(chǎng)）虛擬圖像的問(wèn)題，能夠生成寬視場(chǎng)圖像，使得眼鏡佩戴者穿過(guò)眼鏡鏡片觀看到虛擬圖像。
近兩年，國(guó)內(nèi)企業(yè)也有所積累：相關(guān)專利申請(qǐng)“頭戴式智能設(shè)備和具有該頭戴式智能設(shè)備的投影系統(tǒng)（CN201410438823.2）”、“頭戴式智能設(shè)備（CN201420497815.0）”都在智能眼鏡上配置了微型投影設(shè)備；“一種微投影模組和顯示設(shè)備（CN201510275269.5）”實(shí)現(xiàn)微投影模組的模塊化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
4 結(jié)束語(yǔ)
全球可穿戴行業(yè)正在以“軟硬件結(jié)合+數(shù)據(jù)服務(wù)”的方式發(fā)展：設(shè)備廠商專注于技術(shù)領(lǐng)域深入研發(fā)，挖掘可穿戴產(chǎn)品新的功能和亮點(diǎn)，走向?qū)I(yè)化的道路；互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛擇機(jī)切入可穿戴領(lǐng)域，為其數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)尋找新的突破口。我國(guó)企業(yè)亟待加強(qiáng)自主研發(fā)，掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)深入了解消費(fèi)者需求，從而確立研發(fā)方向，并盡早通過(guò)提交專利申請(qǐng)的方式對(duì)創(chuàng)新成果進(jìn)行保護(hù)，警惕NPE帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
1陳燕，黃迎燕，方建國(guó).專利信息采集與分析.清華大學(xué)出版社. 2006
2逄淑寧，劉思言，朱巖，李文宇.移動(dòng)智能穿戴設(shè)備技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究. 2014
收稿日期：（2015-12-23）
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