2021年是元宇宙元年，元宇宙相關的議題是業界焦點，企業無不絞盡腦汁思考如何讓自家的產品跟元宇宙掛勾。目前已知元宇宙的應用主要在遊戲、教育、影音傳輸等領域，筆者也好奇如果將元宇宙跟汽車產業結合在一起時會激盪出什麼樣的火花。透過專利檢索與分析，本文就來嘗試回答這個問題。  

專利檢索方式說明

依據維基百科的描述，元宇宙主要探討一個持久化和去中心化的在線三維虛擬環境，此虛擬環境將可以通過虛擬實境眼鏡、擴增實境眼鏡、手機、個人電腦和電子遊戲機進入人造的虛擬世界。因此，在檢索時針對元宇宙的關鍵字使用虛擬實境（Virtual Reality，VR）、擴增實境（Augmented Reality，AR）、延展實境（Extended Reality，XR），與車用技術領域進行交集，並限定在2010年以後申請的專利技術。依據此檢索條件，找到的元宇宙x未來車相關專利共約2300個專利家族，如下表所示。   專利申請趨勢 圖1顯示元宇宙x未來車專利每年申請數量的變化趨勢。可以看出，在2014年頭戴式裝置開始發展時，相關專利數量也逐年上升；2019年頭戴式裝置議題降溫，專利數量也隨之下降。2021年後申請的專利數量尚未完全公開[1]，由於這兩年來元宇宙議題又帶動一波VR與AR技術的發展，因此筆者預測2021年後公開的專利數量也會再次上升。

圖1 元宇宙x未來車專利申請趨勢

 

主要專利權人

圖2顯示元宇宙x未來車相關專利的主要專利權人。可以看出，相關專利仍以車廠為主；車用零件供應商(例如Magna)與出行服務平台(例如UBER)也逐漸布局專利；提供虛擬技術硬體與軟體的ICT公司(例如Samsung, Microsoft)也有相關專利佈局。

圖2 元宇宙x未來車專利之主要專利權人

硬體配套

元宇宙x未來車專利主要涉及兩大面向，一個是硬體配套，一個是應用情境。圖3顯示硬體配套所包含的硬體分類，主要為顯示裝置與感測裝置。顯示裝置用於顯示虛擬影像與實境影像，包含頭戴式裝置、抬頭顯示裝置、各種車內顯示器等等。感測裝置用於感測環境或駕駛的資訊，包含車內感測以及車外感測。以下將以舉例的方式介紹硬體配套的技術內容。

圖3 元宇宙x未來車專利涉及的硬體配套

 

1. 顯示裝置-頭戴式顯示器（Head Mounted Display，HMD）

頭戴式顯示器可以包含一般頭戴式以及眼鏡式，提供駕駛或乘客在行車時獲得虛擬影像的體驗。以AUDI美國專利US11181739為例，參考圖4，其圖示顯示穿戴HMD的駕駛，該HMD顯示虛擬汽車內裝，讓駕駛可以體驗乘坐在不同車輛所看到的汽車內裝。

圖4 AUDI專利US11181739之Fig. 2

 

2. 顯示裝置-抬頭顯示器（Head Up Display，HUD）

抬頭顯示器與一般車內顯示器的差別在於，抬頭顯示器可以用投影的方式將影像呈現在擋風玻璃或是車窗玻璃，方便駕駛在行車時以直觀的視角同時看到行車資訊以及車外狀況，避免一般車內顯示器需要變換視角造成分心。以Samsung美國專利US20190317325為例，參考圖5與圖6，其圖示顯示影輸出裝置像110透過反射鏡130將影像投射在貼附於擋風玻璃150上的光學膜140；透過光學膜140的反射效果，使駕駛可以直接直視擋風玻璃的角度看到虛擬影像。如Samsung美國專利US20210207971所示，虛擬影像可以顯示導航資訊，讓駕駛可以快速了解行駛路徑，避免分心低頭看傳統的導航裝置。

圖5 Samsung專利US20190317325之Fig. 1

   

圖6 Samsung專利US20210207971之Fig. 9B

 

3. 顯示裝置-後照鏡顯示器

後照鏡顯示器為在後照鏡增加顯示區塊或是以顯示器取代傳統的後照鏡，使後照鏡不只可以呈現後方來車影像，也可以依據行車需求顯示更多擴增影像。以Paypal美國專利US10088676為例，參考圖7，本車後照鏡302顯示後車304，另有第三台車306被後車304擋住無法顯示在後照鏡302中；此時可利用虛擬影像308增加第三台車306，使本車後照鏡顯示被後車304擋住的第三台車306，幫助駕駛了解後方來車。

圖7 Paypal專利US10088676之圖式

 

4. 其他顯示裝置

元宇宙x未來車專利涉及的顯示裝置除了前面介紹的HMD、HUD以及後照鏡顯示器以外，還可以包含車內CAVE虛擬投影系統（Cave Automatic Virtual Environment）、車內顯示器、智慧行動裝置（包含手機與平板）等，作為使用者使用在使用車輛時運用元宇宙技術的配套工具。  

5. 感測裝置

除了顯示裝置以外，元宇宙x未來車專利技術也涉及很多感測裝置，包含車外感測以及車內感測。車外感測主要用於感測車外的物體，包含其他車輛、行人等等，方便駕駛了解道路資訊；車內感測主要用於感測駕駛或是乘客的狀態，例如各種生理資訊、動作手勢等資訊，以便於因應駕駛或乘客的狀態控制車輛所呈顯的虛擬資訊。 以UBER美國專利US9922466為例，車內可包含Head Tracking Sensor 402以及Hand and body tracking sensor 403，用於感測駕駛的頭部與身體動作。車外感測包含mapping sensor 412、audio sensor 414、positioning sensor 415用於感測車外的環境與汽車定位。

圖8 UBER專利US9922466之Fig. 4

  由前述元宇宙x未來車所涉及的硬體配套來看，需要在傳統車輛硬體的基礎上再提升顯示技術與感測技術，以便於將元宇宙概念應用在汽車領域上。前文雖然沒有提到連網裝置與車用處理器，但是若要更好地連接跟操控這些配套硬體，自然也會需要相應地提升聯網技術與車用處理器技術。具有相關硬體技術的公司若能因應此一需求，提供相應的硬體配套產品，就有機會可以提高自有產品的附加價值。除了硬體技術以外，元宇宙x未來車專利內容更多是涉及將元宇宙技術應用在各種汽車使用情境，將在下一篇文章中詳細介紹。   [1] 發明專利申請後18個月才會公開 本文作者： 周靜（Jean Chou）  中華民國專利師／企業評價分析師／專利師公會企業智權管理實務委員會主委／世博科技顧問股份有限公司副總經理 Email: jeanchou@wispro.com