运动睡眠监测手表专利技术分析

樊巍 邓臻 武正阳

摘要：随着社会的飞速发展和人民生活水平的进一步提高，人们开始追求健康科学的生活方式，智能手表作为引领整个可穿戴智能设备的先锋产品，其在现实生活中得到了广大消费者的认可。本文基于CPRS和DWPI数据库，通过检索、筛选、统计和分析国内外在1985年4月1日之后申请的与运动睡眠监测手表相关的发明和实用新型专利，本文通过对运动睡眠监测手表领域专利的收集、标引和梳理，分析了该领域技术申请量、主要申请人、专利技术构成以及重点专利，力求还原运动睡眠监测手表技术国内外的发展状况以及该领域发展研究热点。

关键词：睡眠；运动；加速度；智能手表

本文在中国专利检索系统文摘数据库（CPRSABS）和德温特世界专利数据（DWPI）中结合关键词和分类号对“智能手表”技術领域的专利文献进行检索。从2000年开始提出运动睡眠监测手表这个概念，因此，检索对象限定在2000年1月1日之后申请的发明专利和实用新型专利，对DWPI中检索到1832项以及CPRSABS中检索到602项专利文献的专利信息统计分析，得到如下结果。

1申请的年度分布

图1反映了全球范围内、中国国内以及国外的申请量年度变化趋势。

从全球申请量随年份变化的趋势可以看出，从2000年开始提出运动睡眠监测手表这个概念，到2010年之前涉及运动睡眠监测手表领域的专利申请量保持在10篇以下，国内国外都很少；进入2011年后，在中国申请量和国外申请都得到了一定量的增长，其中在2013年得到突飞猛涨，全球申请量间国外申请量到达188件，中国关于运动睡眠监测手表的申请也在迅速增长，主要是随着谷歌眼镜的出现，2012年被称为“智能可穿戴设备元年”，其后作为可穿戴智能设备最为先锋的代表智能手表的申请量也得到了大幅度的发展。这与互联网的发展以及微电子技术的发展分离不开，人们对健康和睡眠的重视程度也得到普遍提升。2014年之后在中国申请量超过了国外申请量，并在2016年达到申请量高峰469件，这与中国国内鼓励专利发明的政策有关，同时也说明中国人民生活水平的提高，以及对健康运动生活和睡眠质量的关注。

2技术构成分析

由图2可知测量运动和睡眠包括运动传感器、生物计量传感器以及处理器。运动传感器主要包括线加速度传感器、陀螺仪（又称角加速度传感器）等，生物计量传感器主要包括心率监测传感器、皮电反应传感器、温度传感器、生物阻抗传感器、声光传感器等，处理器的主要功能在与数据的远程传输、控制操作以及计量显示几个方面。

运动睡眠检测手表各国申请技术构成上，由图3可知，其基本集中在美国、中国、韩国以及日本几个国家。

3 重要申请人统计分析

对全球主要创新主体申请量的统计，主要涉及主要申请人的多边申请的申请量统计和排名。多边申请指的是在三个以上国家/地区提出并公开的专利申请，统计多边申请量可以反映出该申请人的技术研发的先进性，以及专利保护力度。图4中是运动睡眠检测手表领域的全球申请人排名情况。在前10名中，中国占5名、韩国占2名，美国占2名，日本占1名；而在专利申请量上，申请量排名前5名的申请人的申请量达760件，占运动睡眠监测手表总申请量的42.5%，中国申请量排名靠前的5家公司申请总量就有363件，申请量的绝对数量占优，竞争优势明显。由此可见，运动睡眠监测手表技术领域中，韩国专利申请的绝对数量较大，韩国创新主体在世界排名靠前的企业分别为LG和三星；美国创新主体在世界排名靠前的企业有苹果和微软；日本创新主体进入前10的虽然只有索尼1家，各公司在运动监测手表领域互有交叉但侧重 技术不同，其各自的技术影响力不容忽视。

在排名靠前的前10名申请人中，本文选取了排名前4的四个申请人作代表性分析，韩国的三星和LG公司由于申请量占优，且在中国申请量靠前，在国外申请人中具有代表性；OPPO和小米属于中国申请人中申请量排名靠前的公司，在国内申请人中具有代表性；本章节分别就四家公司在运动睡眠监测手表领域的技术侧重做了代表性分析根据图5所示，将运动睡眠监测手表领域较为重要的申请人总结如下：

下面就各申请人作对比分析：

3.1三星和LG公司专利对比分析

三星和LG公司均为韩国公司，是运动睡眠监测手表领域申请量最高的两个申请人，全球申请量分别为236项和174项。由两公司在运动睡眠监测手表领域的专利申请量随年份的变化曲线可以看出，LG在该领域的发展要早于三星，从2001年开始就进行了对于运动睡眠监测手表的自主研发，之后专利申请量逐年上升，而三星虽然起步晚于LG，但是从2007年开始，三星的申请量后来居上，一举超过LG，成为该领域全球申请量最高的申请人。

3.2 OPPO和小米公司

OPPO公司全名广东珀移动通信有限公司成立于2004年，其设计理念贴近时尚、健康、运动；在其智能手机的快速发展下，运动睡眠监测手表作为其衍生产品也步入快速发展阶段，OPPO公司在2012-2016年四年间关于运动睡眠监测手表的专利申请量突破100件。OPPO公司在运动传感和摄像传感方面和日本的索尼公司存在合作关系。OPPO公司是目前中国在睡眠监测手表领域中比较有竞争力的一家科技公司。

OPPO公司在睡眠监测手表领域中主要侧重以下几个方面：疲劳驾驶、运动状态判断、睡眠闹钟设置、减少手表功耗

小米手环作为其衍生产品在市场上也取得了不错的口碑，在运动睡眠监测方面也取得了重大的突破。小米公司在运动睡眠监测手表领域的专利申请量为96件，作为一家成立时间不足10年的公司，其在该领域取得的成果令人瞩目。专利申请CN104866066 A是2015年由小米公司陈志军等人申请的具有代表性的具有睡眠监测功能的电子手表，其侧重于视频播放控制，可有效检测用户是否处于睡眠状态，当用户处于睡眠状态时可使视频播放设备进入节能模式，通过该监测数据可判断出用户是否已睡眠等生理情况，比如脉搏或心率数据，通过数据分析判断用户是否进入状态，当用户进入睡眠状态时，智能手表执行将视频播放设备进入节能模式的指令。

参考文献：

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[2]李晓琳，智能健康手表的设计与实现[D].山东大学，2016.

[3]梁景裕，心率监测让运动睡眠监控更准确 四款热卖智能手表体验 [J].消费电子，2016（7）：59-67.

[4]宋晨光，基于智能手表运动传感器的新型攻击及其防范[J].通信学报，2015，36（Z1）：2015304-4-1-2015304-8.

作者简介：

1.樊巍，女，硕士研究生，国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心，主要从事专利审查工作；

2.邓臻，等同于第一作者，女，硕士研究生，国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心，主要从事专利审查工作；

3.武正阳，男，硕士研究生，国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心，主要从事专利审查工作。