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2025-09-15專利不只是技術問題:從萬博洗澡機看見長照創新的專利思維 525 期

Author 作者 黃舒楣 / 翊智國際專利商標事務所專利師

今(2025)年大阪再度主辦世界博覽會(Universal Exposition,以下稱大阪萬博),以「生命閃耀未來社會的設計」(Designing Future Society for Our Lives)為主題,聚焦健康與醫療、永續發展與智慧生活等議題。在大阪萬博,全球將透過科技實現對未來生活的想像,臺灣也以「TECH WORLD」作為主題,成為本屆熱門展館之一。

在眾多的展品之中,專注於微氣泡技術(fine bubble technology)的株式會社Science(株式会社サイエンス)所開發的「未來人類洗澡機」(ミライ人間洗濯機)格外引人注目。這臺未來人類洗澡機宛如兒時幻想的逸品,甚至僅可能出現於動畫哆啦A夢(ドラえもん)劇情中。然而隨著科技進步,這類裝置如今有望實現,在高齡化社會中發揮價值,成為提升健康福祉的重要工具。

自動洗澡機的概念早在1970年的大阪萬博就曾登場,當年三洋電機(Sanyo Electric)發表了利用超音波技術的自動洗澡機,引發熱烈關注。然而,數十年來這臺自動洗澡機始終未能普及。如今,株式會社Science在前人基礎上提出全新技術,整合微氣泡清洗、人工智慧(artificial intelligence, AI)與生理感測系統,不僅能於洗澡過程中監控使用者的生理數據,還可透過聲光影像改善洗澡體驗。


(Adobe Stock)

值得注意的是,無論是在1970年還是2025年的大阪萬博,技術的發表往往伴隨著專利的申請與布局。然而專利布局的成果並不必然保證產品順利商品化,更像是守護技術核心的「衛兵」,推動技術發展與演進。


理想與現實之間的距離

日本早在1970年代便邁入高齡化社會,政府與企業投入大量資源開發各式照護輔具,其中全自動洗澡機亦為關鍵技術之一。三洋電機在1970年展示自動洗澡機的同時,也於1972年起提出與洗澡裝置(風呂裝置)相關的專利申請(例如特願昭46-6298,發明名稱:風呂裝置),展現專利與技術研發同步布局的典型案例。

然而,該設備至今未能廣泛普及,可能的因素包含空間限制、維護困難、使用者接受度低以及成本問題。若連機構都難以負擔,更遑論推廣至家庭使用。這也突顯出技術與市場之間的落差,即便具備創新性,也需符合實際應用條件才能實現普及。


全自動洗澡機是一門整合藝術:跨領域與系統設計

株式會社Science開發的未來人類洗澡機外型宛如太空艙,沐浴者進入艙體後艙門自動關閉,隨即啟動全自動洗浴流程,從身體清潔到烘乾一次完成,無需人工協助。未來人類洗澡機致力於打造放鬆且舒適的沐浴空間,在清潔技術方面,針對不同身體部位採用差異化處理:頸部以下利用微氣泡進行自動清洗,頸部以上則透過更細緻的氣泡完成潔淨流程,有效提升清潔效率。同時,更設置有生理感測功能,透過心電圖監控,可即時掌握沐浴者的身心狀態與疲勞程度,提升沐浴過程的安全性。為提升整體沐浴體驗,未來人類洗澡機的影音模組藉由AI整合,能夠適時投放適合沐浴者當下狀態的影音,穩定沐浴者的心情,輕鬆愉悅地完成洗澡流程。

未來人類洗澡機是一臺結合機械工程、醫學工程、資訊工程與工業設計等領域的自動洗澡機。從專利保護的角度分析,其創新特徵至少涵蓋:微氣泡清洗、自動清潔技術、健康監測、影音智慧互動等。這些技術不僅可透過發明專利保護,也能利用設計專利保障裝置的外觀或圖形使用者介面(graphical user interface, gui, GUI)〔註〕,甚至同時可藉由營業祕密或商標保護其他價值元素。

〔註〕以圖形方式顯示的使用者介面,是比命令行介面(command line interface )更友善使用者的顯示方式。

株式會社Science開發的洗澡機示意圖

 


發明專利不是炫技,而是解題能力的證明

圖一為株式會社Science於日本特許廳(Japan Patent Office, JPO)自2023年以來公開與公告專利的申請趨勢。圖一將檢索到的專利依據技術類別分類,並繪製成時間軸趨勢圖。圖中縱軸為技術類別,分別為泡沫產生技術、氣體溶解技術、噴霧產生技術、噴槍、浴缸以及投影技術;橫軸則為專利的申請日期,範圍涵蓋2019∼2023年。圖中每個氣泡代表專利的數量,氣泡的大小反映該技術類別中同年度的申請件數,藉此觀察研發重點與時間分布的演變趨勢。


▲ 株式會社 Science 於 JPO 公開的統計數據。專利檢索公開期間:2023 年 1 月 1 日起。(JPO)

圖一顯示,株式會社Science早期技術集中於氣體與泡沫產生相關技術,並於2022年前後擴展至噴霧與噴槍類別,2023年則出現與投影系統相關的專利,顯示從核心洗淨模組逐步延伸至互動體驗設計的布局策略。從圖一的趨勢也能觀察到,泡沫產生技術研發的連續性,從2020年起每年皆有申請專利。基於整體趨勢,可以發現自動洗澡機的實現是多項技術的累積成果,每件專利都反映出對技術問題的回應與改良。

發明專利制度的設立,是為了鼓勵創新及推動產業發展。很多人以為,只有技術層次很高、結構很複雜的發明才有機會拿到專利,其實不然。重點在於,專利內容能否清楚傳達三件事:

第一,這項發明要解決什麼技術問題?
第二,用什麼方式來解決?
第三,這個方式帶來了什麼具體效果?


只要能清楚交代這三點,並且整體技術內容符合發明專利的三項基本條件:產業利用性、新穎性與進步性,就有機會獲得發明專利的保護。所謂產業利用性是指發明能被產業製造或使用。新穎性是指發明在申請前未成為先前技術,先前技術是指申請前已刊登於刊物、已公開使用或已是一般大眾所熟知的技術。進步性是判斷發明整體的創新程度是否值得被保護。簡單來說,如果這項技術對於同樣是發明技術領域的人士來說「顯而易見」,則無法建立進步性。

以大阪萬博的全自動洗澡機為例,它的專利策略未必只著眼於「自動洗澡機」本身,更聚焦於開發過程中面對的技術瓶頸。例如如何穩定產生微米級氣泡?如何防止水氣濺濕電子模組?洗澡時沐浴者體位如何偵測與校正?如何控水流完成清潔流程?於技術開發過程所遇到的障礙或困難,皆可能存在能夠被專利保護的創新點。這些微小但關鍵的技術改良,往往才是產品是否能夠成功落地的關鍵。而從專利角度而言,真正的價值也往往藏在解決這些障礙或困難的細節中。


長照創新不止於洗澡機:可預見的技術應用與專利潛力

自動洗澡機或許是大阪萬博最吸睛的照護裝置之一,但也僅是整個長照創新領域的一小部分。事實上,凡是能夠提升高齡者、失能者或照護者生活品質的產品設計,無論是協助行動、維持生活品質、提升安全或減少照護負擔,背後所蘊含的技術創新,皆可能成為專利保護的對象。

若從「食、衣、住、行」的生活基本面出發,長照輔具的創新應用幾乎無所不在。以「食」為例,包含適用於吞嚥困難者的餐具、防嗆咳的椅子或特殊的餐桌設計;「衣」方面,則有機能衣物、防護衣或便於穿脫的服飾設計;「住」的面向則涵蓋居家扶手(圖二)、升降床、家具、智慧馬桶或居家安全感測裝置等;而在「行」的部分,更有各類助行器、電動輪椅、護膝護腰等穿戴式支援輔具等。此外,智慧穿戴裝置與AI技術也被整合應用於上述「食、衣、住、行」各類發明中。


圖二|臺灣設計專利 D222898,扶手
▲ 圖為長照輔具之一的居家扶手。專利技術的樣貌多元,設計專利所保護的並非高深的尖端技術,而是產品的外觀。當創新進入照護現場,即便是產品外觀的變化,例如形狀、花紋、色彩或結合透過視覺的創作,都可能成為改善使用體驗的重要起點,這也是設計專利保護的所在。(經濟部智慧財產局)

臺灣在長照領域的專利申請呈現出多元且蓬勃的發展樣貌。根據統計,近年來與高齡照護相關的專利申請數量逐年增加,申請人涵蓋醫療機構、醫材廠商、長照業者、學研單位等多元主體。專利申請類型廣泛,從涵蓋智慧感測技術、平臺系統與複雜機構的發明專利,到針對輔具功能進行優化的新型專利,乃至於融入生活美學與實用性的設計專利,皆聚焦於提升高齡者的生活品質與照護效率。

專利技術的樣貌多元,創新的價值並非皆著重於尖端技術,而是在於是否能確切解決需求與當前技術缺陷。當科技深入照護現場,每一個看似微小的改良,都是創新的起點,也是專利保護的所在。


關鍵創新,往往隱藏在細節裡

專利的本質,並不單單只是「發明」,更關鍵的是在發想或設計之初對於當前需求或技術缺陷的觀察,進而精準掌握欲改良之處,並提出具體可行的技術方案。下一次當你在展場看見讓人耳目一新的裝置,不妨換個角度想想,這個裝置實際解決了哪些問題?

因為真正的創新,往往藏在細節裡。