【独家焦点】AR/VR | 专利申请调查：日本以量取胜，美国以质胜出

CINNO Research产业资讯，元宇宙（Metaverse）是指虚拟空间以及在虚拟空间中提供的服务，经由AR（Augmented Reality，增强现实）、VR（Virtual Reality，虚拟现实）终端等硬件、计算机程序等软件，得以实现。据日本经济新闻报道，如今终端性能愈来愈高，且有望实现普及，因此大型企业和初创企业等也相继进入虚拟现实领域，颇受人们关注。

(资料图)

终端主要有三种形式，分别如下，增强现实（Augmented Reality，AR）、增强现实+虚拟现实（=混合现实，Mix Reality，MR）、虚拟现实（Virtual Reality，VR）（下图1）。这三种形式统称为“扩展现实（Extended Reality，XR）”。

AR终端是一种半透明（See Through）设备，它将CG（Computer Graphics，计算机图形图像，以下简称为“CG”）与现实场景重合显示，美国谷歌（Google）公司的“Google Glass”是其典型代表。VR终端是一种与现实世界无关的、仅显示CG的设备，索尼互动娱乐（Sony Interactive Entertainment，简称为“SIE”）公司的“PlayStation VR”是其代表。MR终端是处于以上两者中间的设备，美国微软（Microsoft）公司的“Hololens”是其代表。

图1：XR终端（图片出自：日本经济新闻）

XR终端相关全球专利信息分析（专利申请企业全球排名）

XR终端是普及元宇宙（虚拟世界）的关键要素。本文以2010年后全球范围内申请的8000件专利为样本，制作了以下专利申请企业“排行榜”（下图2）。

图2：专利申请件数排名（着重突出各家企业的专利申请年份）。（图片出自：Intellectual property Landscape）

从图2可以看出，TOP5中索尼集团（SIE占大半）位居榜首，COLOPL公司、美国的Magic Leap、精工爱普生、佳能四家公司不分上下。

图中用不同的颜色区分了各家企业的专利申请年份。仔细看TOP6以后的企业，可以看出近年来美国Meta Platforms（原Facebook，以下简称为“Meta”）、美国苹果公司的专利申请数增加明显，值得关注。

专利申请数较多企业特征分析

从IPC（International Patent Classification，国际专利分类）和申请企业矩阵图（下图3）来看，整体上专利数较多的是用户和计算机协作（用于实现人机交互的设备、特定对象）、3维CG、HUD。

在游戏软件方面，索尼集团、COLOPL、万代南梦宫（Bandai Namco）、日本GREE株式会社、任天堂、中国·腾讯控股、SQUARE ENIX（史克威尔·艾尼克斯）、KONAMI（科乐美）等企业的存在感较强。在游戏HUD（内置传感器/摄像头）方面，美国微软、Meta Platforms较有名。

日本精机、松下、电装、柯尼卡美能达、理光、麦克赛尔（Maxell）、韩国三星电子、本田、丰田汽车在车载HUD方面有较高存在感。HUD方面的主要厂家有日本精机爱普生和Meta、谷歌、苹果；在内置了传感器/摄像头的HUD方面，主要厂家有索尼集团、Magic Leap、佳能。此外，富士通和美国高通注重研发传感器/摄像头；索尼集团、富士通、美国Immersion公司、苹果、腾讯等企业注重研发触摸（Touch Panel）产品。

基于以上数据，我们可以看出各行业、各企业的特点，因此此次样本数据是合格的。

图3：IPC和专利申请单位矩阵图（着重专利申请年份）（图片出自：Intellectual property Landscape）

评价专利是否重要的指标一一专利被引用频次

接下来分析一下专利的被引用频次问题，也是获得诺贝尔奖提名的主要原因。下图4左侧是排名靠前企业专利申请年份汇总表，从表中可以看出，作为先驱型企业的索尼集团、微软、高通在2015年之前就有许多专利被其他企业引用（101件以上），作为后起之秀的Magic Leap、Meta、谷歌、苹果在2015年之后开始有大量专利被引用（51件以上）。与同时期申请的其他专利（含处于申请中的专利）相比，被引用频次较高的专利很有可能具有更高的重要性、也有可能包含更多的行业领先信息，因此需要给与更多关注（下图4右侧）。

图4：各企业在不同时间申请的专利（着重看专利的被引用件数）（图片出自：Intellectual property Landscape）

排名靠前专利申请企业分析

从近年来的专利申请来看，发现专利被其他公司引用的期间变短了，被引用的专利件数也变少了。因此，被引用次数的多寡不能成为判断专利重要与否的依据，还需要对专利援引进行年平均值的研究。于是，以年平均被引用次数为指标，选出了两个级别的129件重要专利，A级（平均每年被其他公司引用37次以上），B级（平均每年被其他公司引用18次到37次）。

从这些重要专利的申请企业来看（下图5），在TOP8内除了索尼，几乎全部为美国企业；与上文的“排行榜”迥然不同，美国企业的优势十分明显。TOP 7全部为美国企业，分别如下：微软、Magic Leap、索尼集团、高通、苹果、谷歌、Meta。

排名为TOP8的是美国的DigiLens公司，该初创公司曾因连续数次接受三菱等大型企业的投资，而一度引起热议。因此，进入TOP8也是可以理解的。

以上这些TOP8企业的专利信息中隐藏着各主要玩家的优势和业界的趋势信息；如果逐一确认并整理这些信息，则能够挖掘出各主要玩家的优势和行业趋势。

图5：年平均被引用专利件数（专利申请企业TOP8）（图片出自：Intellectual property Landscape）

关键词： 专利申请 虚拟现实