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日本国内近5年AR/VR相关专利案例

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AR/VR相关专利案件列表（2020年后）

下表总结了过去五年（2020年起）在日本申请或注册的各领域AR（增强现实）和VR（虚拟现实）技术相关的专利案例。申请者多种多样，包括企业和大学，可以看出AR/VR技术的发展正在医疗、制造、教育、游戏等广泛领域取得进展。

<标题> <正文>

*“公开”表示专利公开公报，“专利”表示专利注册公开。

5个著名的AR/VR专利案例

从上面的列表中，选择五个备受关注的代表性案例，并详细每个案例的技术特点和效果。

1。 缓慢性疼痛的医疗VR系统（顺天堂大学/Pulse Co., Ltd.）

【案例摘要】顺天堂大学医学院与初创公司 Pulse（Ignis 子公司）共同开发了 Uraraka VR，这是一种 VR 技术应用于医疗保健的创新康复和疼痛缓系统，并于 2019 年提交了专利申请。该系统旨在通过让住院患者沉浸在 VR 图像中，分散他对疼痛和焦虑的注意力，从而减轻慢性神经痛和手术前的焦虑和压力。

【技术特点】它采用一体式移动VR耳机，患者仰卧在病床上时可以佩戴使用。这使得患者能够以放松的姿势接受治疗，从而减轻老年患者和术后患者的压力。它还配备了医疗专业人员的管理功能，可以实时记录和共享每个患者的VR会话时间和疼痛评分（VAS值等）。根据这些数据，医生可以评估有效性并其用于治疗计划。

【具体效果】预计VR图像的沉浸式体验缓患者大脑中对疼痛和焦虑的注意力集中和依恋。事实上，据报道，游戏的奖励体验会在大脑中分泌多巴胺，具有抑制疼痛和恐惧的效果，“Uraraka VR”作为利用该原理的无副作用的数字止痛手段而受到关注。作为全球首例不依赖止痛药缓慢性疼痛的案例，有望为未来医疗VR的发展做出贡献。

2。 减少 VR 不适的交通技术（UNIVRS Co., Ltd.）

【案例概要】为了决VR游戏中存在的“VR晕动症”（3D晕动症）问题，初创公司UNIVRS开发了一种独特的运动界面技术，身体运动和VR内的运动联系起来，并于2019年申请专利。这项技术使得即使在VR内容中使用强烈的视觉表达，用户也很难体验到晕动病般的不适，该公司已为此想法成功筹集了约1亿日元的资金。

[技术特点] VR晕眩通常是由于视觉信息与半规管（身体的平衡感）之间的错位而发生的。该技术通过 VR 中的视点移动和角色行为尽可能与用户的实际身体动作相匹配来减少这种差异。例如，控制器或 HMD 的运动传感器可以检测玩家的头部或手部运动，游戏中的视图根据该方向移动。此外，即使没有相应的输入设备，也可以使用独特的算法来估计玩家的预期动作并其反映在行走和转身动作中。

【具体效果】该机制缓了图像与物理体验的差异，显着降低了导致VR晕眩的不适感。此前，为了防止VR晕眩，需要在游戏过程中限制移动速度和效果，但随着这项技术的应用，这些限制减少，从而带来更加自由和动态的VR体验。事实上，UNIVRS正在利用这项技术著名作品变成VR游戏（例如《进击的泰坦VR》），预计它成为扩大商业VR内容范围的基础技术。

3。 使用智能手机摄像头提供方向的 AR 导航（B Bridge Co., Ltd.）

[案例摘要]日本公司在AR导航领域也获得了专利，该领域作为下一代地图应用程序的路线引导而受到关注。 B-Bridge开发了一种导航技术，可在智能手机实景相机图像上叠加显示行进方向的箭头和路线，并于2021年获得专利（专利号：6828934）。谷歌地图的AR导航功能（Live View）成为热门话题，BeBridge的技术以其独特的功能提高了准确性。

[技术特点] 该 AR 导航除了来自智能手机 GPS 和电子罗盘的当前位置和方向信息之外，还结合了该公司专有的位置校正算法。具体来说，它结合了地图数据和传感器信息，高度准确地估计用户的“所需步行区域”，并纠正应显示的箭头的方向和位置。这样一来，即使在建筑密集区GPS发生偏差，也很难偏离路线，甚至在地下商场、室内停车场等GPS暂时中断的环境下，系统也能从起始位置和方位继续离线导航。

【具体效果】屏幕上显示与真实风景挂钩的路线引导，让您直观地决“看地图也找不到目的地”、“出去后不知道该走哪条路”等传统问题。特别是B-Bridge技术提高了夜间和狭窄巷子的导航精度，让您更容易到达难以到达的区域。未来，还有计划进行基于字符的引导显示以及与公共交通（MaaS）的协作，这项专利技术可以显着改变行人导航系统的用户体验。

4。 即时“可视化”猪体重的AR眼镜（宫崎大学）

【案例摘要】AR技术在农业领域的应用也正在取得进展。宫崎大学工程学院川末纪人教授领导的研究小组开发了一种系统，可以用摄像头测量猪的体重，并其显示在 AR 眼镜上，即“可以看到猪体重的眼镜”，目前正在申请 2021 年的国际专利。传统上，养猪户会在秤上逐一称重，以确定合适的运输年龄，这个过程辛苦又压力很大。猪。这项技术使得这项工作可以即时且无需接触地进行。

[技术特点] 该系统由带深度传感器的3D摄像头和智能眼镜组成。当工作人员使用 AR 眼镜观察猪时，摄像头捕捉到的猪体形数据会实时发送到计算机。使用人工智能（深度学习）的估计算法根据体型计算胴体重量（体重），并结果叠加在玻璃显示屏上显示。例如，“XX号猪：估计115公斤”是在猪的形状上叠加数字的图像。

【具体效果】测量误差高精度，在百分之几以内，一眼就能判断生猪是否达到了115公斤的理想出货体重。从而消除了浪费的育肥，并且不会错过适当的运输时间。它还使得在群体饲养过程中管理个体动物变得更加容易，而这在手动方面是很难做到的。最重要的是，它消除了捕捉大猪并其放在秤上的繁重劳动，大大减轻了操作员的体力负担。未来，正在考虑在猪圈内安装固定摄像头，应用于自动判断、自动分拣的系统，作为畜牧物联网/人工智能的先进范例而受到国内外关注。

5。 使用视网膜投影的下一代 AR 玻璃显示技术（TDK Corporation）

【案例摘要】不要错过大型电子元件公司TDK的视网膜投影AR眼镜专利公开（未审查专利公开号2024-94883）。这是一种先进的AR显示技术，激光扫描投影设备融入到可佩戴眼镜式设备中，图像直接绘制到用户的视网膜上。包括近年来热门话题的苹果“Vision Pro”在内的透射式AR眼镜的显示方式大致可分为透射式液晶/有机EL型和投影仪型，但本专利采用的是后者，即使用超小型投影仪进行直接视网膜投影的方式。

【技术特点】该设备内置半导体激光光源和小型MEMS反射镜（可移动反射镜），该反射镜通过高速扫描激光来扫描并绘制图像。 最大的特点是眼镜镜片的整个内表面都被用作屏幕。它的结构是，在晶状体的内表面上排列有大量极小的反射镜，当激光照射到每个单位反射镜覆盖的像素区域时，就会被反射到视网膜上。通过设计单元反射镜的排列方式和激光扫描控制，能够在视网膜上形成高分辨率的虚像，同时使晶状体上的反射镜几乎肉眼看不见。

[具体效果]该技术即使在眼镜类设备上也能实现结合宽视角和清晰图像的AR显示。传统透射式头戴式显示器的缺点是显示屏和镜子会部分遮挡视野，但采用这种方法时，反射器很小，因此可以最大限度地减少对视野的遮挡。另一个优点是，由于它直接投射到视网膜上，因此无论眼睛的屈光调节如何，始终可以获得清晰的图像。因此，为实现下一代智能眼镜做出贡献，该眼镜可以清晰地看到叠加在现实世界风景上的 AR 信息，而没有任何不适。它预计具有从工业用途到娱乐用途的广泛应用，可以说是一项大幅提高AR眼镜显示质量的基础技术。

<小时>

如上所述，过去五年在日本申请和注册的 AR/VR 相关专利包括游戏、医学、工业和农业等各个领域的技术。不仅是大公司，初创公司和大学研究团队也在申请专利并发布先进的想法，这表明AR/VR领域正在跨领域发展。尤其是近年来，以智能眼镜、AR云、元界等关键词为代表的研发加速，这也体现在专利申请上。通过持续关注已发布的专利信息，您能够快速读下一代AR/VR决方案的发展方向。

参考资料/信息来源：专利信息平台（J-PlatPat）、公司新闻稿、专利出版物（专利出版物/专利）数据等

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申请人（公司/大学名称等） 出版物/注册号 发明名称 总结（AR/VR的特点） 技术特点/具体效果
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野村综合研究所 (NRI) 未经审查的专利出版物 2023-74321（已发布。 产品定位系统 使用智能手机相机拍摄商店陈列货架的照片，并根据货架两端的AR标记检测每种产品价格标签的位置。 从货架边缘的一维/二维码（AR标记）获取货架信息，记录价格标签对应的商品信息和展示位置。只需使用普通智能手机摄像头拍摄展示架照片即可了产品陈列位置，有助于提高零售店的库存管理和需求预测准确性。
住友金属矿业有限公司 未经审查的专利出版物 2024-172349（已发布） 铌酸锂单晶、...和AR玻璃 提供适用于AR眼镜中波导材料的高品质铌酸锂单晶。通过最大限度地减少可见光中的光吸收，可以提高 AR 显示器的亮度和清晰度。 开发了单晶内的铂杂质浓度抑制在1.0ppm以下的生长方法。减少铂的光吸收，形成高折射率和低损耗的晶体。有助于提高AR光波导的透明度，实现清晰的全息图显示。
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佳能公司 未经审查的专利出版物 2021-118415（已发布） 头戴式显示控制装置等 抑制安装头戴式显示器 (HMD) 时发生的漏光的技术。即使在室外等明亮环境下，虚拟图像也能清晰显示，不牺牲沉浸感。 提出了一种控制系统，该系统在 HMD 机身上包括一个可拆卸的遮光部件，并根据环境光量来缩小用户脸部和 HMD 之间的间隙。它可以在明亮的地方阻挡外界光线，并减少被困在黑暗地方的感觉。自动调节环境光以提高 VR 图像的可视性和沉浸感。
顺天堂大学（联合申请：Pulse Co., Ltd.） 专利 7219895（已注册）

 医疗VR系统“Uraraka VR” 医疗 VR 治疗系统，可缓慢性疼痛和住院焦虑。通过让患者沉浸在VR图像中，他可以转移他对疼痛和焦虑的注意力，旨在不依赖药物来缓疼痛。 移动集成 VR 耳机让您即使在床上也能以舒适的姿势使用它。可以记录每位患者的 VR 使用状态和疼痛评分，并由医疗专业人员实时监控。有望成为一种减少神经性疼痛和术前焦虑的新型数字镇痛方法。
UNIVRS有限公司 专利 7441442（已注册）

 防止VR眩晕的运动技术 一种运动界面，可显着减少使用 VR 内容时的“VR 晕眩感”（3D 晕眩感）。一项独特的技术，可以让 VR 中的视点根据身体的实际运动而移动。 开发了一种算法，用户头部和四肢的运动与 VR 空间中的运动和视点操作联系起来。姿势和运动由 HMD 和控制器的传感器值实时反映。 即使图像很强烈，您也不会感到恶心，并且可以防止类似晕动病的症状。有助于提高 VR 游戏和训练模拟器中的表达自由度。
宫崎大学（Norihito Kawasue教团队） 专利 7210862（已注册） “可以看到猪体重的眼镜” 用于养猪的智能眼镜式 AR 系统，只需观察猪的体重即可立即估算出猪的体重。一种可加速牲畜非接触式称重的决方案，这在过去是一项艰苦的劳动。 由头戴式智能眼镜和3D摄像头组成。人工智能分析摄像头捕捉到的猪的体形数据，并估计的重量显示在覆盖有猪图像的玻璃显示屏上。度高，误差在百分之几以内。 可以立即判断重量是否适合运输（115公斤），大大减轻了传统称重工作的负担。