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《穿戴式系列報導三》
穿戴式裝置專利
林士強/北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
2014.06.04
「穿戴式裝置」這樣一個被眾人寄予厚望的創新產業,在各家廠商摩拳擦掌準備大展身手之際,其實已經有不少公司申請了專利保護,希望在這場激烈的戰爭中取得最有利的戰略位置…

我們不斷看到,一個被大眾寄予厚望的「創新」產業,伴隨而來的是產業的成長,接著是「專利」的申請,然後廠商合縱連橫,互相攻防搶佔產業「山頭」。在產業的殺戮戰場上,「專利」這種火力強大的武器,當然是各廠商進行「山頭」保衛戰所必要的配備。 

「穿戴式裝置」就是這麼一個被寄予厚望的創新產業,。所有參與這場商戰的角逐者,一旦搶佔了「山頭」,就架起「專利」這種武器,準備來個長期固守。

還記得在前期文章《淺談「穿戴式裝置」應用》中,已經介紹過眾多現有的「穿戴式裝置」現在我們再來進一步看看,哪些裝置已經提出專利申請。

首先是「健康手環」領導廠商之一「Fitbit」,為自家的「手環」產品(圖一),申請也取得了一系列的專利。它的產品技術與工作原理,大概都脫離不了以下的流程圖(圖二)


(圖一)圖片來源:Fitbit網站


(圖二)圖片來源:USPTO

「Fitbit」的工作原理,是利用感應器,了解使用者的姿態,再計算使用者的健康狀態(例如:熱量的消耗),而Fitbit公司,也就是利用這相同的原理,連續申請了近十個專利。

不過,Fitbit 、 Nike 和 Adidas等有做健康手環的公司,都已經先後被 SportBrain公司在美國德州東區聯邦地院提出了專利侵權的告訴,它控告Fitbit 等公司的產品,已經侵害其專利權。當然這專利訴訟的後續發展仍有待觀察,但比較有意思的是, SportBrain公司已經退出了產品製造者的行列,轉為一個專利的「非實施實體」 (Non-Practice Entity),靠著行使「專利權」(就是提告他人來獲取賠償或權利金)來長期固守「山頭」。

提到「穿戴式裝置」,怎麼可以忘記蘋果公司呢?蘋果公司憑藉著創意、專利及一群死忠的「果粉」,已經成為高毛利的代表,以及當今美國擁有最多現金的公司。它目前是「叢林法則」中的頂級掠食者,屬於「大吃小」裡面的「大」方,當然它不會在「穿戴式裝置」中缺席。只是傳說中的「iWatch」遲遲不見蹤影,真叫「果粉」們好生著急。而「購物專家」也只能從它的專利申請中去推測蘋果公司在玩什麼把戲了。沒錯!蘋果公司在2011年8月曾提出一件類似「手環」的申請案(Bi-stable spring with flexible display)(如圖三)。


(圖三)圖片來源:USPTO

根據該專利內容的描述,這個手環基座,是由薄金屬片外層包覆纖維後以熱封製成。手環的一面有顯示器覆蓋,而電池及電路板等則置於手環的另一面。這手環看起來是單一尺寸,應該也能夠自動感測是否使用者正在「配戴中」。該專利申請案也描述,使用者可以透過觸控螢幕來控制手環,例如歌曲播放清單、電話簿或是回覆個人訊息等。至於電源呢?除了可以無線充電之外,應該也具備透過太陽光或是人體的活動(例如:步行,跑步…)來充電。

事實上,蘋果公司也已經開始與製造商,也就是咱們郭董的鴻海公司進行生產的合作。

依照以上專利的描述,如果以下是未來的「蘋果iWatch」,可以吸引到各位的目光嗎?(圖四與圖五)


(圖四)

(圖五)
圖片來源:http://www.falconhive.com/apple-iwatch-patent-concept-design/

這幾年來,由於傳說中的「iWatch」遲遲不見蹤影,「穿戴式裝置」的風頭被Google公司的「智慧眼鏡」(Google glass)搶去不少。在筆者的印象裡,「股溝」是一家與「免費」脫不了關係的公司。Google免費的Chrome瀏覽器,Google Map,Android等,都早已經入侵每個人的日常生活。Google甚至開始在美國,準備砸下超過100億美元,建構免費的高速光纖網路,讓傳統的電信公司開始頭皮發麻,相信不少人的疑惑是,「股溝」到底是靠什麼在賺錢?不過,咱們倒不用擔心這個,讓我們回頭看看「Google Glass」的創意吧! 

「Google glass」的專利,應該是Google公司在2011年8月提出申請,並且在2013年公開的US 20130044042,專利中敘述的內容,不僅僅是一般看到的個別零件的描述,還包括了整個系統(例如:顯示器,鏡架,影像擷取及投射,感應器等)。專利中的圖式,與現在已公開的「Google glass」十分類似。

儘管看衰「Google glass」的分析師,形容它是「裝飾用的潛水鏡」,或者嘲笑它「小心,不要被誤認為珠寶大盜」,但是Google確實盡心盡力開發這項產品,讓它跳出科幻小說,而來到現實生活之中。

圖六至圖十則描述「Google glass」所具備的多種外型,例如眼鏡是可以不裝鏡片的,眼鏡的側邊有電池,感應裝置及鏡頭及投射器等。一如專利申請的要求,這個專利的內容也詳細描述了技術細節,例如:顯示器如何適應使用者頭部的移動,不會影響投影的品質,或是真實世界的物體與眼鏡中的影像結合,產生類似「虛擬實境」的效果等。


(圖六) 

(圖七)

(圖八)
 

(圖九)

(圖十)
圖片來源:USPTO

而「Google glass」也可以接收外部的影像訊號供穿戴者使用。這些影像可以投影在顯示器上,但是同時,專利中也提出了以LED或是雷射光直接將影像投射在視網膜的構想(說真的,這聽起來有點嚇人),但是,誰敢說,這不會成真呢?

Google 公司當然也為它的「Glass」申請了一些「設計」專利,來保護它的外觀設計,如圖十一與圖十二所示。


(圖十一) 

(圖十二)
圖片來源:USPTO

誰同時也在智慧眼鏡「Smart Glass」上默默耕耘呢?筆者看到包括Samsung與Apple公司,他們都在做這樣的努力。Samsung公司在韓國申請了一個眼鏡的設計專利,歸類在「運動眼鏡」的項目,大概是將銷售目標放在「運動一族」。眼鏡上增加了耳機的設計,至於真正的產品推出時程如何,外界並不清楚。

至於另一個大咖,蘋果公司,在2012年7月,也申請了一個「Display Resolution Increase with Mechanical Actuation」的東西,其中敘述了如何增加顯示器光點密度的方法,如示意圖(圖十三)所示。


(圖十三)
圖片來源:USPTO

因為這個專利申請的並不是「設計」專利,所以並不需要展示正確的外觀,「蘋果」同時也在專利申請中,載明這個技術可以應用到蘋果公司其他的產品上(例如:電視,電腦等)。目前其實還搞不清楚蘋果公司是否想快速進入「眼鏡」圈,但是從它近期的專利申請,以及幾年前一個類似「蛙鏡」的專利,蘋果公司在此領域的下一步動作,還是令業界非常好奇。

這副「Google glass」似乎成了業界的指標,同行都將其所開發的「眼鏡」與它相比,例如NTT DoCoMo 及Telepathy One,都是以「Google glass」為假想敵開發出「智慧眼鏡」,。至於「股溝」還有其他什麼想法呢?有的,它的腦筋現在也動到「刺青」上。「Google」已經提出專利申請--利用一張薄薄的「刺青貼紙」,貼在喉嚨上或身體上其他地方,可以與隨身或其他地方的裝置溝通(例如:智慧手機)。至於貼紙本身的利潤,應該不會太高,但是考慮到其他能與貼紙溝通的裝置的利潤,那就潛力無窮了。這「股溝妹」,還真是有一套。

另一位電子巨擘,它不但開發「智慧手表」,它也開發「智慧眼鏡」。但與Google不同的是,SONY的眼鏡兩邊都有顯示器,有別於Google的單邊顯示。但是今天筆者想要介紹的,並不是SONY的「智慧眼鏡」,而是它的另一項發明,「Smart Wig」-智慧假髮!這是一件2012年核准的美國專利,這假髮能蓋住部分使用者的頭部,內藏處理器,感應器(例如:GPS),或許還結合WiFi的功能,SONY公司的專利中同時建議可以整合進通訊系統,甚至加入迷你攝影機 (US 20130311132),的確非常有創意,如圖十四與圖十五所示。


(圖十四) 

(圖十五)
圖片來源:USPTO

軟體巨擘Microsoft公司也沒有在這裡缺席,2013年初,以一件Microsoft公司所取得的「穿戴式裝置」專利為例,專利的的內容是,利用身體(例如:手臂,手指等)作為「傳輸的管道」,直接傳遞訊息到另一個裝置(例如:電腦,智慧手機,甚至遊戲機操縱桿等)。這項專利的重點是「反其道而行」,以實體接觸式傳輸取代無線式傳輸,可以減少資料被盜取的機會。

「穿戴式裝置」專利的趨勢是什麼

「穿戴式裝置」早期專利的申請集中於「預防醫療/保健」,漸漸的,專利的申請範圍轉移到個人資料的管理,以及在網路上經由聲音與任何事物的互動專利。

如果用USPTO中「智慧穿戴計算裝置」前20大專利的排名,我們可以發覺其公司的領域包刮IT 及Telecom,消費電子及醫療器材等多家公司,如(表一)所示,根據數據來看,Google在「穿戴式裝置」領域的著力甚深。

表一、「智慧穿戴計算裝置」專利排名

資料來源:http://prabhuram.co/

假若以專利的應用項目分類,則是集中在使用者介面、頭戴式顯示器、資料顯示技術等。但是,一些小眾利基市場依然存在,例如一家叫Aliph Inc.的公司專注於健康管理,而SONY公司則有其獨到的皮膚刺激系統,可以整合進穿著的衣服之中,所以看起來,數年前由成龍擔綱拍的好萊塢武打片「燕尾服」,靠衣服中的電子裝置刺激,將一個平凡司機轉換成超級間諜,算是先見之明。

筆者將「穿戴式裝置」淺談到此,下一次將介紹「穿戴式裝置」中的重要功臣,「微機電裝置」(MEMS),敬請期待。

 

 
作者: 林士強
現任: 北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
經歷: 法商台灣康旭 研發工程處 專案經理
中科院飛彈製造中心 專案工程師
聖荷西州立大學機械研究所碩士
專長: 機械、供應鏈管理、專案管理

 


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