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2016 年 4 月 20 日
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无人机专利布局分析
李淑莲╱北美智权报 编辑部

在探索无人机 (Unmanned Aerial Vehicle,UAV、Unmanned Aircraft System,UAS或是Drone)的专利地图之前,要先确认一下「无人机」的定义、和其应用领域。根据维基百科:「无人飞行载具广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器,一般特指军方的无人侦察飞机。至于无人驾驶作战飞机则是具备类似攻击机的性能。」很明显的,维基百科对「无人机」的定义十分狭 隘。

无人机的历史很悠久,应用范围很广,但引起热烈讨论,以及带动产业热潮,应该是从餐饮业者开始计划用无人机运送披萨,以及电商巨头亚马逊申请无人机专利开始。到目前为止,无人机的应用可以大致分为监控、农业、卫星、传送运输、军事、娱乐(含摄/录像)等6大类。

从无人机的应用领域,我们可以进一步分析及定义每一项应用的核心技术,然后再以IPC分类来统计这些核心技术的专利数,那无人机专利地图即可大致完成。

表1. 無人機的應用領域及相對應之技術

核心技术 监控 农业 卫星 军事 传送运输 娱乐(含摄/录像)
控制
导航  

 

续航力

 

通讯  
起飞及降落
结构改善
可移植性        

从表1很明显看出,「控制」(Control)是无人机的核心技术,不管是在那一个领域的应用,「控制」都是必备的功能,因为如果无人机「失控」,那即使其他功能做得再好,也是无用武之地。其他像起飞及降落、结构改善等,也是无人机产品比较着重的技术领域。

专利数:中国中国内地压倒性优势

本报告利用Patentcloud的专利检索系统,来调查无人机目前在专利5大局、WIPO、台湾及印度的专利状况。首先在关键词的部分,我们设定了「UAV」、「UAS」、「Drone」、「无人飞行载具」及「无人机」;且为了得到更精准的结果,在搜索范围的部分,只限定在「专利名称」。

截至2016年4月14日为止,于专利5大局、WIPO、台湾及印度专利局共搜得无人机公告专利2,794篇,公开专利5,650篇。其中有一个很有趣的现象,是在公告专利中,新型专利的数量远超过发明专利的数量,多达2倍;但在公开专利中,情况却是相反,发明专利的数量大大超越新型专利,也是达2倍多。如果以发明专利18个月内会公开的规定来看,表示在2013~2014年间申请的无人机专利,大部分都是发明专利,反观 早期则是以新型专利居多。

图1. 公告专利类型
数据源:Patentcloud,2016年4月15日
  图2. 公开专利类型
数据源:Patentcloud,2016年4月15日

接下来,如果从年度来看无人机专利的数量,就不难发现不管是申请、公开或是公告,2015年都是一个高峰期。而且很明显的是,无人机专利在2012年之后才有明显成长,所以换句话说,这个产业也才刚形成几年,在专利上还有很多可以着墨的空间。(注:2013年11月,中国民用航空局(CAAC)正式颁布了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,由中国AOPA协会负责民用无人机的相关管理;这对中国中国内地无人机市场的成长带来很大助力。)

图3. 无人机专利申请年度数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图4. 无人机专利公开年度数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日
  图5. 无人机专利公告年度数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图6是各专利局无人机专利数量分析(含公告及公开),毫无疑问的,中国中国内地的SIPO一枝独秀,在5,650件专利中,占了4,294件,高达76%,至于排名第二的美国USPTO则只有325件,占5%。而排名第4的法国专利局之所以能有如此出色的表现,最主要是因为无人 机其中一名专利大户Parrot是法国公司,对专利量有很大的贡献。

图6. 各专利局无人机专利数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图7是从申请年度来看各专利局专利数量,但由于中国SIPO的专利数量成长相当迅速,比例过于悬殊,因此几乎看不到其他专利局的专利成长数,只看到中国中国内地一直在高速成长。就以2015年为例,中国SIPO无人机专利申请案共有1,833件,排名第二的WIPO才32 件,SIPO大大超前57倍。

图7. 申请年度与各专利局专利数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图8. 公开年度与各专利局专利数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

中国内地学研单位当领头羊

在专利权人的部分,领先的是中国内地的「北京航空航天大学」,共有253件 (含公开与公告)专利。接下来的就是中国内地的国家电网及法国Parrot。从图9可见,在前20大专利权人中,中国中国内地就占了19名,而唯一能掺一脚的就是1994年成立的法国公司Parrot。Parrot是一家高科技消费电子公司,除了生产无人机外,还生产耳机及车载系统,而无人机部分则是娱乐跟专业用 途的机种都兼具。

图9. 前二十大专利权人无人机专利数量分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

专利地图重头戏 - 技术领域

当然,了解竞争对手手上有多少专利并没有很大的价值,比较重要的是要了解竞争对手握有的是那一些领域的专利。图10及图11是以IPC分类来统计专利数量,图10是含公开及公告专利;而图11则仅为公告专利。从两份图表之数据看来,专利技术领域最密集的就是B64的「飞行器、航空及太空航行」,分别占公开及公告专利的47.53%及42.88%。其次就是G05的「控制、调节」(13.24%及18.5%)及G01 的「测量」(10.59%及12.65%)。

其中在B64的大类中,B64C (飞机;直升飞机)、B64D (用于与飞机配合或装至飞机上之设备;飞行衣;降落伞;动力装置或推进传动装置之配置或安装) 及B64F (地面设施或航空母舰甲板设施) 占比例较高。

至于在G05的部分,则是G05D(非电变量之控制或调节系统)及G05B(一般的控制或调节系统及其功能单元;用于系统或单元之监视或测试装置)成兵家必争之地,特别是G5D 1/10 (三维之位置或航向的同时控制)。

最后在G01的部分,G01C (测量距离、水平或方位;勘测;导航;陀螺仪;摄影测量或影像测量) 的项目占比最高。

图10. 以IPC分类之无人机专利数量分析(含公开及公告专利)

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图11. 以IPC分类之无人机专利数量分析(公告专利)

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

图12可以更清楚看出前五大无人机专利分布情况,就2015年之统计显示,前5大专利技术分别是B64D 1/18 (透过喷射,例如喷洒杀虫剂):114件、B64C 27/08 (有两个或多个旋翼者):166件、B64D 47/08 (有两个或多个旋翼者):102件、G05D 1/10 (三维之位置或航向的同时控制):219件、B64C 39/02 (以特殊用途为特点者):138件。

图12. 申请年度与各国际分类号专利数量之差异分析

最后,我们从IPC国际专利分类,探讨在无人机专利领域中,主要参与者之专利技术领域(图13)。首先从最热门的G05D 1/10 (三维之位置或航向的同时控制),包括北京航空航天大学(36件)、南京航空航天大学(11件)、国家电网(20件)、中国航天空气动力技术研究院均有在 这方面着墨 (7件)。值得一提的是,法国大厂Parrot的专利布局似乎与中国内地大厂的技术领域有比较大的差异。 像Parrot在G05D 1/10并没有什么申请专利,反而是在G05D 1/08 (姿态之控制,即摇摆、俯仰角或偏航角之控制)有17件、G05D 1/00 (陆地、水上、空中或宇宙中之运载工具的位置,路程、高度或姿态之控制,如自动驾驶仪)有13件、B64C 39/02 (以特殊用途为特点者)有26件、B64C 27/08(有两个或多个旋翼者)有14件及G08C 17/02(使用无线电线路)有16件。

图13. IPC与各专利权人专利数量之分析

数据源:Patentcloud,2016年4月15日

表2. 较热门之无人机专利技术领域 (2016/4/19)

IPC分类 描述
H04N 7/18 闭路电视系统,即电视信号不广播之系统
H02G 1/02 用于架空线路或电缆者
G08C 17/02 使用无线电线路
G05D 1/10 三维之位置或航向的同时控制(1/12优先)
G05D 1/08 姿态之控制,即摇摆、俯仰角或偏航角之控制
G05D 1/00 陆地、水上、空中或宇宙中之运载工具的位置,路程、高度或姿态之控制,如自动驾驶仪(无线电导航系统或应用其他波之类似系统见G01S)
G05B 19/418 全面工厂控制,即集中控制多个机器,如直接或分散数据控制(DNC),弹性制造系统(FMS),整合制造系统(IMS),计算机整合制造(CIM)[6]
B64F 1/06 用弹射器者
B64D 47/08 照相机之布置
B64D 47/00 其他类不包括的设备
B64D 27/24 利用蒸汽,电力或弹簧力者
B64D 17/08 连接于负载支持索上之辅助伞衣或减震伞
B64D 1/18 通过喷射,例如喷洒杀虫剂(喷射装置本身见B05B)
B64C 39/02 以特殊用途为特点者
B64C 39/00 其他飞行器
B64C 27/32 旋翼
B64C 27/08 有两个或多个旋翼者
B64C 27/02 旋翼飞机
B64C 3/00 机翼
B64C 1/00 机身;机身,机翼,稳定面或类似部件共同的结构特征

值得注意的领域

文章一开始就提过,「续航力」及「通讯」都应该属于无人机核心技术的一部分,然而,就搜寻及统计的结果,这两类技术的专利布局目前仍有不少发挥的空间,有兴趣涉足无人机市场的厂商,应可考虑朝这些方向抢先专利布局。

 

作者: 李淑莲
现任: 北美智权报主编
学历: 文化大学新闻研究所
经历: 半导体科技杂志(SST-Taiwan)总编辑
CompuTrade International总编辑
日本电波新闻 (Dempa Shinbun) 驻海外记者
日经亚洲电子杂志 (台湾版) 编辑

 


 



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