基于專(zhuān)利數(shù)據(jù)的全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)

感知技術(shù)作為自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵核心技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)和前提條件。本文以自動(dòng)駕駛、感知技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)為關(guān)鍵詞，選取了中國(guó)、日本、美國(guó)、韓國(guó)等15個(gè)國(guó)家和地區(qū)專(zhuān)利局及PCT（國(guó)際專(zhuān)利合作協(xié)定）截至2018年底的相關(guān)專(zhuān)利信息，制成了自動(dòng)駕駛感知技術(shù)領(lǐng)域10153項(xiàng)專(zhuān)利文本數(shù)據(jù)集，并采用無(wú)監(jiān)督主題挖掘技術(shù)，對(duì)該專(zhuān)利數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，以研判全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)的創(chuàng)新態(tài)勢(shì)。

一、全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)研判

從新增專(zhuān)利來(lái)看，全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)正處于快速發(fā)展期

2009年，谷歌正式啟動(dòng)商業(yè)自動(dòng)駕駛汽車(chē)項(xiàng)目，自動(dòng)駕駛開(kāi)始進(jìn)入公眾視線(xiàn)并漸成熱點(diǎn)。以谷歌、優(yōu)步、百度等為代表的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)和以寶馬、奔馳等為代表的傳統(tǒng)汽車(chē)廠(chǎng)商紛紛加入自動(dòng)駕駛的研發(fā)競(jìng)賽。此后，全球自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)大幅增長(zhǎng)，并進(jìn)入快速發(fā)展期。

2018年，全球自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域的新增專(zhuān)利數(shù)量為1671項(xiàng)，是2010年的6.5倍；PCT新增專(zhuān)利數(shù)量為79項(xiàng)，是2010年的6.1倍。中、日、美、韓依次位列全球?qū)＠麛?shù)的前四名，約占專(zhuān)利總數(shù)的84%。

圖1 全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)（1990-2018）

從申請(qǐng)主體看，企業(yè)成為自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新的引領(lǐng)者

在全球范圍內(nèi)，企業(yè)的研發(fā)能力明顯高于高校科研院所。2018年，全球以企業(yè)為申請(qǐng)主體的專(zhuān)利有1070項(xiàng)，約為高校科研院所的2.8倍，占到總數(shù)的64%。2018年，中國(guó)以企業(yè)為申請(qǐng)主體的專(zhuān)利比重為62%，日本為92%，美國(guó)為83%。由此可見(jiàn)，在全球范圍內(nèi)，企業(yè)作為自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新主體的作用愈加凸顯，日本和美國(guó)尤甚。此外，現(xiàn)代、日產(chǎn)、豐田、福特等傳統(tǒng)汽車(chē)廠(chǎng)商和博世、電裝、法雷奧等國(guó)際知名汽車(chē)零部件供應(yīng)商占據(jù)著主導(dǎo)地位。

從技術(shù)領(lǐng)域看，毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)技術(shù)創(chuàng)新熱度高漲

自動(dòng)駕駛感知技術(shù)包括視覺(jué)傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器技術(shù)等，其中紅外傳感器和超聲波雷達(dá)技術(shù)專(zhuān)利占比較高，分別為27.1%和24.2%，兩者占比超過(guò)一半。從專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)鏊倏矗撩撞ɡ走_(dá)、激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量增速最高，2018年專(zhuān)利分別有185項(xiàng)和416項(xiàng)，比2017年分別增長(zhǎng)113%和103%，遠(yuǎn)高于紅外傳感器（24%）、視覺(jué)傳感器（22%）和超聲波傳感器（18%）的增速，由此看來(lái)，毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)方向的技術(shù)創(chuàng)新備受關(guān)注。從主導(dǎo)企業(yè)看，在視覺(jué)傳感器領(lǐng)域，位列全球前十的企業(yè)絕大部分為日、德、美、韓的傳統(tǒng)汽車(chē)廠(chǎng)商；在毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)兩個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，日本汽車(chē)制造和零部件企業(yè)專(zhuān)利布局尤為積極，豐田、日產(chǎn)、電裝、本田等日本企業(yè)所獲專(zhuān)利數(shù)量占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

圖2 主要國(guó)家（地區(qū)）及PCT自動(dòng)駕駛感知技術(shù)新增專(zhuān)利累積占比

圖3 全球擁有自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域?qū)＠闹饕髽I(yè)（前20位）

圖4 全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)情況

圖5 中國(guó)擁有自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域?qū)＠闹饕髽I(yè)（前20位）

圖6 自動(dòng)駕駛感知技術(shù)各細(xì)分領(lǐng)域的主要企業(yè)

二、我國(guó)自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀分析

專(zhuān)利數(shù)量占全球半壁江山，但申請(qǐng)主體的集中度不高

我國(guó)在自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域起步較晚，但在2009年后進(jìn)入快速發(fā)展期，專(zhuān)利數(shù)量增長(zhǎng)迅速。2018年相關(guān)專(zhuān)利為1360項(xiàng)，是2010年的19.4倍。截至2018年末，我國(guó)相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量占全球?qū)＠倲?shù)的51.8%，遠(yuǎn)超其他國(guó)家。但與日本、美國(guó)相比，高校科研院所在我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)方面占比較高，企業(yè)的研發(fā)主體作用有待進(jìn)一步提升。

我國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)主體涉及數(shù)十所高校科研院所、數(shù)十家大中小企業(yè)、個(gè)人，主要表現(xiàn)為專(zhuān)利集中度不高，單一主體擁有的專(zhuān)利數(shù)量偏少，研究力量較為分散，難以實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破和技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相對(duì)領(lǐng)先，但傳統(tǒng)車(chē)企專(zhuān)利布局落后

近年來(lái)，百度連續(xù)投入巨資研發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)，獲批建設(shè)國(guó)家自動(dòng)駕駛開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。截至目前，百度Apollo自動(dòng)駕駛開(kāi)放平臺(tái)已上線(xiàn)6個(gè)版本，生態(tài)合作伙伴超過(guò)70家，覆蓋整車(chē)、零部件、出行服務(wù)等自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵領(lǐng)域。目前，我國(guó)已為32家自動(dòng)駕駛領(lǐng)域關(guān)聯(lián)企業(yè)發(fā)放了101張智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試牌照，其中百度獲得50余張。相比之下，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)車(chē)企專(zhuān)利布局較為落后，僅奇瑞、北汽、吉利等擁有部分專(zhuān)利；本土汽車(chē)零部件供應(yīng)商，除了中信戴卡擁有視覺(jué)傳感器方面的少數(shù)專(zhuān)利，其他汽車(chē)零部件供應(yīng)商身影難覓。國(guó)際知名汽車(chē)廠(chǎng)商則通常采用投資、收購(gòu)等方式，加強(qiáng)其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備和專(zhuān)利布局。比如，福特于2015年發(fā)布“智能移動(dòng)戰(zhàn)略”，相繼投資或收購(gòu)了云計(jì)算公司Pivotal Software、三維地圖公司Civil Maps、激光雷達(dá)公司Velodyne、機(jī)器視覺(jué)公司SAIPS，以及自動(dòng)駕駛技術(shù)公司Argo AI。目前，福特已經(jīng)成為全球自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最具競(jìng)爭(zhēng)力的公司之一。

東部地區(qū)創(chuàng)新相對(duì)活躍，但企業(yè)分布較為分散

從空間分布看，東部地區(qū)相關(guān)企業(yè)和專(zhuān)利數(shù)量多，具有較高的技術(shù)創(chuàng)新活躍度。按2018年的新增專(zhuān)利數(shù)排序，國(guó)內(nèi)感知技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)排名前30的企業(yè)中，北京、江蘇、廣東位居前三，分別擁有7家、3家和3家，占前30家企業(yè)專(zhuān)利總數(shù)的48%。值得注意的是，這些企業(yè)分布在15個(gè)省市，區(qū)域分布較為分散。此外，對(duì)比2017年和2018年創(chuàng)新活躍度排名靠前的30家企業(yè)，北京從4家上升至7家，創(chuàng)新活躍度持續(xù)提升，重慶從3家下降至無(wú)，創(chuàng)新活躍度明顯下降。

企業(yè)可基于專(zhuān)利信息分析與挖掘技術(shù)，緊盯國(guó)外企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)向，了解其技術(shù)研發(fā)的市場(chǎng)布局重點(diǎn)，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)確定申請(qǐng)專(zhuān)利的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)和方案；同時(shí)，可借鑒國(guó)外企業(yè)的做法，通過(guò)并購(gòu)或投資其他自動(dòng)駕駛領(lǐng)域科技公司，增強(qiáng)自身的技術(shù)儲(chǔ)備。

三、針對(duì)全球自動(dòng)駕駛感知技術(shù)創(chuàng)新的兩大建議

第一，加強(qiáng)專(zhuān)利布局，創(chuàng)新專(zhuān)利運(yùn)營(yíng)模式

一方面，企業(yè)可基于專(zhuān)利信息分析與挖掘技術(shù)，緊盯國(guó)外企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)向，了解其技術(shù)研發(fā)的市場(chǎng)布局重點(diǎn)，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)確定申請(qǐng)專(zhuān)利的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)和方案；同時(shí)，可借鑒國(guó)外企業(yè)的做法，通過(guò)并購(gòu)或投資其他自動(dòng)駕駛領(lǐng)域科技公司，增強(qiáng)自身的技術(shù)儲(chǔ)備。例如，可追蹤豐田、日產(chǎn)、電裝等公司在毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)的創(chuàng)新行為，選擇合適的專(zhuān)利布局策略，避免差距進(jìn)一步拉開(kāi)。另一方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)可創(chuàng)新專(zhuān)利運(yùn)營(yíng)模式，探索建立自動(dòng)駕駛專(zhuān)利聯(lián)盟，將與相關(guān)領(lǐng)域關(guān)聯(lián)的專(zhuān)利通過(guò)協(xié)商進(jìn)行集中管理，整體打包建立專(zhuān)利池，聯(lián)盟成員單位實(shí)施專(zhuān)利交叉許可或互惠使用專(zhuān)利技術(shù)。

第二，加強(qiáng)協(xié)調(diào)協(xié)作，共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)

圍繞自動(dòng)駕駛標(biāo)準(zhǔn)、用戶(hù)行為數(shù)據(jù)、交通場(chǎng)景數(shù)據(jù)、測(cè)試評(píng)價(jià)體系等關(guān)鍵因素，加強(qiáng)科研院所與企業(yè)的合作，成立自動(dòng)駕駛創(chuàng)新聯(lián)合體，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。鼓勵(lì)地方主管部門(mén)加快道路測(cè)試牌照發(fā)放，同時(shí)統(tǒng)籌制定道路測(cè)試有關(guān)規(guī)定，確保國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步。另外，還要推動(dòng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、高精度傳感、定位系統(tǒng)、計(jì)算視覺(jué)、人工智能等領(lǐng)域深度融合，建立技術(shù)路線(xiàn)多樣、商業(yè)模式豐富的自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。