在標榜手勢控制及偵測身體運動的時代,體感相關應用領域蓬勃,專利申請也如火如荼展開,申請件數逐年成長。美國不論在體感硬體產業鏈或體感相關軟體的專利申請皆拔得頭籌,以蘋果、微軟占大部分專利。韓國則野心勃勃緊跟在後,三星申請件數相當可觀。台灣在體感專利申請亦表現亮眼,以鴻海居冠。
科技新聞網站Mashable創辦人兼執行長Pete Cashmore在2011年底於CNN網站撰文預測2012年十大科技趨勢,提及無線遙控操作系統將主導整個未來科技應用。互動、體感動作偵測已引領風潮成為新操作方式,各大廠商紛紛投入研發之列,關於體感的無線操控應用也在各領域開枝散葉。如微軟Kinect 的體感動作介面,已不僅限於 Xbox 遊戲機上的操作,可搭載 Windows 8 可在 PC上使用;華碩的Xtion Pro體感系統亦可在家庭客廳的大螢幕電視上,用體感控制方式體驗PC的娛樂遊戲。Leap Motion 甫於今年五月發表號稱比現有體感技術精準200倍的控制器 Leap,主要專注於桌面上的應用。比利時SDK廠商SoftKinetic於今年六月的 Computex發表其新一代的動作感應系統DepthSense 325,可讓使用在客廳的電視前以可感應到手指及指尖的精準度來操作畫面。
體感應用百花齊放 專利申請顯示產業競爭力
目前體感操控應用最為大家熟知的熱門應用是遊戲領域,但在醫療應用也大有斬獲。華碩與工研院共同開發一套體感健康系統,藉由辨識骨架來幫助中風患者自發性的在復健中找到樂趣;國內新創公司龍骨王藉由 Kinect 開發專屬脊椎側彎的患者的復健運動。國外也有諸多醫療整合案例,如英國伯克郡皇家醫院將此技術應用於中風患者與腦部傷害病人的復健;西班牙Tedesys科技集團亦將Kinect連結至電腦和螢幕,讓外科醫生在手術之中不須碰觸機器即可察看病例,減少病患感染風險。另外,三星 Smart TV ES8000透過內建在螢幕上方的視訊相機,讓使用者用體感的方式來操作畫面。其他如Tobii眼球控制實現Touchless Interaction,或是Panasonic所創造的兒童教育遊戲實境互動,更是將體感應用帶往下一波高潮。
體感應用領域的蓬勃發展,使得體感專利也成了各家廠商兵家必爭之地。從Microsoft申請的相關專利可得知,微軟收購 3DV Systems,意欲提前於體感專利申請布局;而微軟並未買斷與 PrimeSense合作發展的Natural Interaction技術,但針對未來有可能出現類似產品,如訊連科技 (Cyberlink) 與 PrimeSense 合作開發 3D 互動體驗介面,微軟仍進一步強調 Kinect 的追焦旋轉功能已完成專利申請,其他產品仍須多加注意。
除了微軟的 Kinect 相關專利,蘋果專利申請也如火如荼開展。根據駐洛杉磯辦事處商務組的外電報導指出,蘋果正在申請直覺式物理模擬技術 (Physics metaphior),可直接進行接收或輸出檔案的動作;另一個正在申請的3D手勢觸控系統,則是在產品的觸控面板上加裝可感測、捕捉3D立體手勢的距離感測器。
體感相關軟硬體專利申請逐年上升
綜觀以上所述,體感應用面廣泛、附加價值高,因此各國、各大廠的專利申請可直接顯示其產業競爭力。體感科技產業的關鍵零組件包括深度感測晶片、中介軟體、CMOS影像感測器、鏡頭模組等,其中深度感測晶片、中介軟體及CMOS影像感測器的開發都以國外廠商為主,自2001年開始出現體感相關技術的專利申請以來,無論是零組件亦或是相關軟體的研發,其專利申請件數在每年都呈現穩健的成長,由以2011年為最。(如表一、圖一)
表一. 體感相關技術 (Motion Sensing) 美國專利申請成長趨勢 |
年份 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012/07 |
總數 |
數量 |
3 |
27 |
40 |
40 |
60 |
68 |
52 |
63 |
75 |
98 |
124 |
51 |
701 |
資料來源:USPTO;統計製表:張瑋容 日期:2012年7月10日 |
其中,體感應用晶片專利申請數為118件,CMOS影像感測器的專利申請數為57件,鏡頭模組的專利申請數為7件。但值得注意的是,美國的體感相關應用軟體自2002年開始了第一件申請,至今年七月初為止,共有291件申請數。不同於歐洲拒絕為軟體專利權立法,美國准許發予軟體專利權,也因此體感相關的軟體在美國開發的腳步亦步亦趨的跟著硬體的演進。(如表二、圖二)
表二. 體感應用相關軟體 (Motion Sensing / software) 美國專利申請成長趨勢 |
年份 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012/07 |
總數 |
數量 |
9 |
13 |
14 |
19 |
20 |
25 |
31 |
37 |
38 |
62 |
23 |
291 |
資料來源:USPTO;統計製表:張瑋容 日期:2012年7月10日 |
由上圖可發現,美國在2011年不僅體感相關應用技術的專利申請數大幅增加,體感相關軟體專利申請數亦隨之幾乎等倍成長。加上3至4年審核專利的時間,估計在2014年至2015年之間將通過諸多體感相關技術及軟體。在歐洲尚未為軟體專利權立法的同時,就體感應用領域而言,美國無疑在軟體開發領域已先攻下一席之地。然而,與體感相關硬體專利申請比較,軟體的申請比例僅約三分之一左右,未來體感市場要蓬勃發展,仍須靠軟體與內容的搭配,因此,軟體的開發目前對各國而言,應為亟需開拓的市場。
美國體感應用專利申請來勢洶洶 台、韓亦步亦趨
如表三所示,以各國已獲得讓渡的體感專利申請來看,目前仍以美國居冠,韓國排名第二,台灣則高居第三。
表三. 各國在美國申請體感專利排名 (2001年~迄今) |
國家 |
美國 |
韓國 |
台灣 |
日本 |
中國 |
英國 |
新加坡 |
件數 |
139 |
35 |
29 |
10 |
9 |
3 |
2 |
排名 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
註:本數據以「獲得讓渡國家 (Assignee Country)」查詢
資料來源:USPTO;統計製表:張瑋容 日期:2012年7月10日 |
另外,如下圖所示,自2001年以來,各大廠在體感技術專利申請也互別苗頭。截至2012年7月初止,蘋果在體感相關申請49件領先各大廠,Sony 的48件則緊追在後,微軟有 32 件關於 Kinect的體感專利,三星申請體感相關件數為30件,大多著重於手機及Smart TV的相關應用。以上數據可初步看出,儘管蘋果、微軟在體感應用領域表現亮眼,來自日本、韓國各大廠的競爭仍不容忽視。
台灣廠商表現不俗 軟體開發為努力方向
最後值得注意的是,台灣在美國的體感專利申請也有令人注目的表現。台灣各大廠於美國申請的體感相關專利件數如表四:
表四. 台灣廠商在美國申請體感專利件數 (2001年~迄今) |
台灣廠商名稱 |
體感專利在美國申請件數 |
附註 |
鴻海 |
9 |
含大陸鴻富錦申請4件 |
晶翔微系統 |
6 |
(J-Mex, IMU Solutions) |
工研院 |
3 |
|
宏達電 |
2 |
|
光寶 |
1 |
|
聯詠 |
1 |
|
英業達 |
1 |
|
華碩 |
1 |
|
介面光電 |
1 |
|
亞光 |
1 |
|
鑫創科技 |
1 |
|
原相 |
1 |
|
Chanc1e Steel Mold |
1 |
|
總計 |
29 |
|
台灣在美國體感專利申請的表現,以鴻海9件居冠,晶翔微系統申請的遙控模組及解決方案佔有6件,亦表現不俗;工研院開發的相關體感技術可望技術移轉給國內廠商,宏達電亦開始跨足體感領域。以上29件申請案有一半的件數是於2010年申請,因此,估計台灣體感方面的軟硬體專利將自2013年起開始綻放異彩。
如同本文一開始引用 Cashmore 所言,體感操作在2012年及未來是一項主導科技應用的技術,然而隨著體感操作在各領域應用的開展,在硬體方面,各界感於體感操作的人性化,紛紛投入研發之列,現有的中大型尺寸的觸控螢幕發展空間將面臨擠壓,其技術研發勢必轉型。而各國在體感專利申請的表現,仍以美國領先,但日、韓的競爭力亦不在話下。軟體方面,是台灣廠商可以努力加強開發的方向,不論遊戲應用、醫療保健、教育學習等市場皆具有高附加價值,在體感操作的硬體發展以銳不可擋之姿領先各技術之時,相關軟體研發速度也必須跟緊腳步,方能提前佔有一席之地。
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