2015年美國前10大技術創新專利申請案

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科技產業資訊室 (iKnow) - 蔡茜堉發表於 2016年3月3日

在2016年初始，知名智財網站IPWatchdog網站選出2015年前10名具代表性的美國專利公開案，原文請見[註1]。IPWatchdog選出汽車領域申請案有4件、無人機1件、機器人1件、用於金融安全的情緒分析系統1件、無線充電方案1件、可穿戴裝置的低功耗通信1件、可提高作物產量和發電的溫室窗戶1件。按慣例，IPWatchdog的清單是主觀選擇，並不代表未列入的申請案不受重視。

IPWatchdog所選2014年的前10名專利申請案，分佈於醫療應用、能源、電子商務、物聯網、穿戴式裝置、智慧型手機等，穿戴式裝置就有2件，電子商務也有3件，2015年的分布顯然不同，汽車和金融應用較為顯著。

圖一、2015年美國TOP10技術創新專利申請案

Top 1：US 20150249280可攜式計算裝置供電的燃料電池系統
IPWatchdog選出的第一名是US 20150249280，專利名稱是「為攜帶式計算裝置供電的燃料電池系統(Fuel Cell System to Power a Portable Computing Device)」，申請人是Apple。替代能源及燃料電池是IPWatchdog長期關注的議題，雖然電動車的成熟度有替代傳統汽車之勢，但燃料電池汽車仍在持續發展中，主要廠商有Toyota和BMW。

IPWatchdog首選本案的理由是燃料電池有體積大、不易攜帶的缺點，Apple提出體積小且整合燃料電池堆轉換成電能、燃料源、控制介面、與行動裝置供電和通訊的界面等功能，可以供電給平板電腦、筆記型電腦等，雖可預期燃料電池的儲氫裝置有待突破，但燃料電池具有高能量密度，提升現代人不可或缺的行動裝置電源續航力達數日或數周，本案所屬之專利家族有一件美國公告專利US 8980491和澳洲公告專利AU 2011276993。

表一、US 20150249280可攜式計算裝置供電的燃料電池系統

Fuel Cell System to Power a Portable Computing Device
公開號	US 20150249280 A1
申請號	US 14/659,537
公開日	2015年9月3日
申請日	2015年3月16日
優先權日	2010年6月16日
專利家族	US2011311895 (A1) US8980491 (B2) WO2012005810 (A1) EP2583339 (A1) CN102870261 (A) AU2011276993 (A1) AU2011276993 (B2)
發明人	Bradley L. Spare, Vijay M. Iyer, Jean L. Lee, Gregory L. Tice, Michael D. Hillman, David I. Simon,
原專利權人	Apple Inc.

Top 2：US 20150192428決定並顯示無人駕駛車的自動駕駛車道
US 20150192428專利名稱是「決定並顯示無人駕駛車的自動駕駛車道(Determining and displaying auto drive lanes in an autonomous vehicle)」，申請人是Google。IPWatchdog認為2015年的創新焦點在汽車產業，尤以無人駕駛車是新聞版面的常客。2015年的消費電子展中，百家爭鳴的自我導航車輛將給汽車產業帶來新命性的變革，矽谷主要的參與者有Alphabet的子公司Google、通用汽車和福特汽車等。

某些自動駕駛系統允許使用者從手動模式改為自動駕駛，提供詳盡地圖給使用者參考，甚至提供車道訊息，例如提前變換車道以利轉彎或進入閘道。本案的技術重點是提供允許自動駕駛的車道即時資訊，駕駛可迅速確認哪些車道允許自動駕駛，進而切換為自動駕駛模式，如果已自動行駛，則提供還可維持自動駕駛的距離。

表二、US 20150192428決定並顯示無人駕駛車的自動駕駛車道

Determining and displaying auto drive lanes in an autonomous vehicle

公開號

US 20150192428 A1

申請號

US 14/665,062

公開日

2015年7月9日

申請日

2015年3月23日

優先權日

2012年11月30日

專利家族

US2014156182 (A1)
US9008961 (B2)
WO2014085121 (A1)
EP2925580 (A1)
CN104822573 (A)

發明人

Philip Nemec, Brian Douglas Cullinane, Manuel Christian Clement, Robertus Christianus Elisabeth Mariet,

原專利權人

Google Inc.

Top 3：US 20150202970電動車感應線圈對準系統和方法
US 20150202970專利名稱是「電動車感應線圈對準系統和方法(Systems and methods for electric vehicle induction coil alignment)」，本案申請人是Qualcomm。電動駕駛技術不是汽車產業的唯一創新，諸多科技公司投入電動車技術，但通用汽車和福特依然具有領導地位，Tesla雖知名度高但市場銷售仍有追趕空間。IPWatchdog先前已報導過IBM的通知電動車駕駛最佳充電時間之技術，以及LG的電動車電池堆的冷卻技術。

IPWatchdog認為本案是2015年最新穎的電動車技術，技術內容是透過檢測無線充電的傳輸訊號，並基於感測到的訊號決定充電站的感應線圈相位，進而完成無線充電的系統與方法。無線充電的技術不局限於電動車，Airbus Group SE的無人機充電系統也是一例，但與本案之差異是使用雷射為基礎的無線充電系統，專利公開號是US 20150311755，名稱是「供應無人機的無線遠端能源(Wireless remote energy supply for unmanned aerial vehicles)」，成束的雷射光纖發出的雷射光經由透鏡調整射出方向，再被無人機接收用以充電。

表三、US 20150202970 電動車感應線圈對準系統和方法

Systems and methods for electric vehicle induction coil alignment
公開號	US 20150202970 A1
申請號	US 14/160,368
公開日	2015年7月23日
申請日	2014年1月21日
優先權日	2014年1月21日
專利家族	WO 2015112381A1
發明人	Chang-Yu Huang, Nicholas Athol Keeling, Jonathan Beaver, Michael Le Gallais Kissin, Mickel Bipin Budhia,
原專利權人	Qualcomm Incorporated

Top 4：US 20150049657低功耗可穿戴無線設備的裝置、方法與系統
US 20150049657專利名稱是「低功耗可穿戴無線設備的裝置、方法與系統(Apparatus, method, and system for low power wearable wireless devices)」，申請人是Samsung。本案的技術內容與可穿戴裝置以及物聯網有關，從一個以上的資訊來源接收資料，依據傳輸規則產生聚合訊息後傳送給使用者，此技術使穿戴裝置可利用低功率的通訊協議，例如低功率藍芽(Bluetooth Low Energy, BLE)支援更多服務。另一項值得注目的申請案是Microsoft的US 20150235529，專利名稱是「具有皮膚刺激介面的穿戴式計算裝置(Wearable computer having a skin-stimulating interface)」，例如以配件形式配戴在衣服上，依據行動裝置傳來的訊息對使用者皮膚發出不同的電刺激，提醒使用者有來電或短訊等。

表四、US 20150049657低功耗可穿戴無線設備的裝置、方法與系統

Apparatus, method, and system for low power wearable wireless devices
公開號	US 20150049657 A1
申請號	US 13/966,662
公開日	2015年2月19日
申請日	2013年8月14日
優先權日	2013年8月14日
專利家族	EP2838295 (A2) EP2838295 (A3) KR20150020080 (A)
發明人	Allen Chao-Hung CHENG, Eui Suk Chung
原專利權人	Samsung Electronics Co. Ltd.

Top 5：US 20150066764多要素認證規則為基礎的智慧銀行卡
US 20150066764，專利名稱是「多要素認證規則為基礎的智慧銀行卡(Multi factor authentication rule-based intelligent bank cards)」，本案的申請人是IBM，本案屬於金融科技(Fintech)的金融安全領域，藉由四步驟防止資金從自動提款機被盜用。首先(1)接收銀行智慧卡關於帳戶的有效認證訊息，(2)自動提款機捕捉使用者的臉部影像，與帳戶的授權使用者影像進行比對，(3)分析捕捉到的影像、偵測使用者的情緒，(4)依據預定的規則，允許使用者存取帳戶。目前藉由銀行金融卡本身和密碼就可存取帳戶資金，假設卡片和密碼被竊取，未經授權的使用者就可以在自動提款機取金錢，使真正的用戶蒙受損失。檢測使用者的情緒表達，目的在防止可疑行為，如果使用者表情害怕、緊張或激動，將啟動預設的操作規則，例如限制存取帳戶、提供有限的提款金額、發警告簡訊給帳戶所有人，或是以簡訊發認證碼給帳戶所有人以利存取帳戶。

表五、US 20150066764多要素認證規則為基礎的智慧銀行卡

Multi factor authentication rule-based intelligent bank cards
公開號	US 20150066764 A1
申請號	US 14/018,555
公開日	2015年3月5日
申請日	2013年9月5日
優先權日	2013年9月5日
專利家族	US2015100487 (A1)
發明人	Susan F. Crowell, Jason A. Nikolai, Andrew T. Thorstensen
原專利權人	International Business Machines Corporation

Top 6：US 20140352762用於植物生長的發光產電窗
US 20140352762專利名稱是「用於植物生長的發光產電窗(Luminescent Electricity-Generating Window for Plant Growth )」，申請人是加州大學，雖然是2014年公開的專利申請案，但IPWatchdog提到2015年3月曾在專題討論過，故納進2015年度top 10專利群。本案提供一種新穎的溫室窗戶設計，本身是太陽能電池且可以將未被吸收的光線散射進溫室內，供植物生長所需，兼顧發電與種植作物的功效。目前太陽能發光收集器(Luminescent Solar Collectors)側重於光電轉換效率，欠缺農業應用並裝設在建築物上，而本案的發光產電窗可吸收500~600nm間的太陽光子50%以上、410~490nm間的太陽光子70%以下、620~680nm間的太陽光子50%以下，透過吸收多種頻譜的光線調整植物照光的顏色，有益於某些植物機能，例如生長、開花和結果，可說是一舉兩得的發明。

表六、US 20140352762用於植物生長的發光產電窗

Luminescent Electricity-Generating Window for Plant Growth
公開號	US 20140352762 A1
申請號	US 14/372,389
公開日	2014年12月4日
申請日	2013年2月1日
優先權日	2012年2月3日
專利家族	WO2013116688 (A1) JP2015512147 (A) CN104115284 (A) CA2862860 (A1)
發明人	Sue A. Carter, Glenn B. Alers, Michael E. Loik
原專利權人	The Regents Of The University Of California

Top 7：US 20140354229電動車充電站
US 20140354229專利名稱是「電動車充電站(Electric vehicle charging station )」，申請人是通用汽車，本案特點是提供具有軌道的移動式充電設備，在多個停車位間移動，自動為一部以上電動車充電，且進一步提供移動式充電設備連接軌道的設計、傳輸電路和充電介面。電動車(Electric Vehicle)、插電式混合動力電動車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、增程式電動車(Extended Range Electric Vehicle)都需要定期充電，目前作法是手動將電源線接上車輛，並不方便也有忘記充電的可能，如果將充電器裝設在停車場，並且自動檢測是否需要充電、完成信用卡付款等程序，將為使用者帶來極大便利。

表七、US 20140354229電動車充電站

Electric vehicle charging station
公開號	US 20140354229 A1
申請號	US 14/275,954
公開日	2014年12月4日
申請日	2014年5月13日
優先權日	2013年5月31日
專利家族	CN104218635 (A)
發明人	Xiang Zhao, Dalong Gao, Roland J. Menassa
原專利權人	GM Global Technology Operations LLC

Top 8：US 20150051527支撐系統
US 20150051527專利名稱是「支撐系統(Brace system)」，申請人是在2013年被Google收購的Boston Dynamics。Boston Dynamics專精於精器人領域，2016年2月公布的影片，升級版人形機器人Atlas頭部有光達(Light Detection And Ranging, LiDAR)和立體視覺感測器，最令人驚艷的是可以仿照人類動作，蹲下後雙手舉起重物再起身，即使被推倒也能迅速爬起，當然，走的穩更不在話下。本案發明是醫療用的腿部支撐護具，有大腿、膝蓋和小腿支撐部分，依序以鉸鍊組件連接，每個部位再連結差動傳動(differential actuator)子系統，提供膝蓋屈曲或伸展的力矩，降低整體系統的負擔並改善行動功能。一般而言，膝關節的護具被用來復健，但也有不同目的之需求，例如背負重物的士兵可從護具增加膝蓋的穩定性並降低對股四頭肌的負荷，當蹲下或膝蓋彎曲時降低其負荷，且彎曲動作產生的動能可儲存於護具用以伸直膝蓋站起來，目前此類設計體積龐大不易使用，本案設計的護具提供側面支撐力量，允許扭轉的轉動力矩以完成人類大腿交叉的動作，並且輕薄易於穿戴，可以穿在衣服內，可說是機器人研究對醫療領域的貢獻。

表八、US 20150051527支撐系統

Brace system
公開號	US 20150051527 A1
申請號	US 13/967,541
公開日	2015年2月19日
申請日	2013年8月15日
優先權日	2013年8月15日
專利家族	N/A
發明人	Steven D. Potter, Christopher Everett Thorne, Michael Patrick Murphy
原專利權人	Boston Dynamics, Inc.

Top 9：US 20150032295基於偵測標記與處理的無人機視覺化定位
US 20150032295專利名稱是「基於偵測標記與處理的無人機視覺化定位(Visual localization of unmanned aerial vehicles based on marker detection and processing)」，申請人是充滿想像力的Disney。無人機盛行於空中偵察、娛樂等用途，目前以遙控為主流控制方式，精準的定位日益重要，但有幾項原因需要克服，(1)定位系統要即時提供立體空間的資訊，(2)機載系統必須非常輕以節省有限的載重能力，(3)定位系統必須節電，(4)定位處理對干擾要有極大容忍空間。Disney提出的方法是預先放置多個定位標記，標記物的表面有不同圖像並設有容錯機制，機載系統透過鏡頭捕捉影像後計算本身位置，再依照預設程式調整飛行方向。對Disney來說，利用本發明可以組織無人機機隊提供表演，屬於很有創意且低成本的作法。

表九、US 20150032295基於偵測標記與處理的無人機視覺化定位

Visual localization of unmanned aerial vehicles based on marker detection and processing
公開號	US 20150032295 A1
申請號	US 13/951,200
公開日	2015年1月29日
申請日	2013年7月25日
優先權日	2013年7月25日
專利家族	US9067671 (B2) EP2829940 (A2) EP2829940 (A3) US2015269408 (A1)
發明人	James Alexander Stark, Clifford Wong
原專利權人	Disney Enterprises, Inc.

Top 10：US 20150220916車用電子錢包技術
US 20150220916專利名稱是「車用電子錢包技術(Techniques for an in-vehicle electronic wallet )」，申請人是Intel，Intel不屬於傳統定義的汽車產業，也不屬於金融業，但稱本案是金融科技(Fintech)也不為過。當車輛接近付款處理裝置時，透過非接觸式通訊介面接受支付要求，認證模組會認可付款請求，接著支付模組透過無線通訊連結發送支付帳戶的資訊。系統會自動選擇對車主最有利的支付方式，例如選擇儲值卡、禮物卡，或是最有利的信用卡優惠等，還可以自動累積會員紅利，有效降輕決定支付方式的困擾。(3625字；圖10)

表十、US 20150220916車用電子錢包技術

Techniques for an in-vehicle electronic wallet
公開號	US 20150220916 A1
申請號	US 14/129,931
公開日	2015年8月6日
申請日	2013年8月1日
優先權日	2013年8月1日
專利家族	WO 2015016929 (A1)
發明人	Gyan Prakash, Saurabh Dadu, Rajesh Poornachandran, Phillip Sitbon
原專利權人	Intel Corporation

註1：Top 10 Patent Applications of 2015, http://www.ipwatchdog.com/2016/01/01/top-10-patent-applications-2015/id=64313/

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