從專利看博世在車道保持技術上的路線演變

王行

摘要：近年來，智能駕駛越來越受到消費者和廠商的重視，車道保持輔助系統是典型的駕駛員輔助駕駛系統之一，它針對駕駛員注意力分散而未控制車輛致使車輛偏離車道而設計，保證車輛在車道內安全行駛。本文以車道保持輔助系統技術相關專利申請為研究對象，主要針對博世的專利申請進行統計和篩選，并對重要專利進行分析。

關鍵詞：博世;車道保持;輔助駕駛;專利;主動控制

2013年以來，博世就一直在德國、美國和日本的高速公路上測試其無人駕駛技術，在2016的美國 CES 上，博世展出了一款自動駕駛原型車，以展示其自動駕駛理念，而博世首個駕駛員輔助系統的中國本土量產項目搭載于2014年12月發布的吉利博瑞車型上，其采用博世多功能攝像頭MPC 幫助駕駛員保持在車道內[1]。

根據申請人入口、車道保持技術相關的分類號和關鍵詞檢索，以 CN- ABS 專利數據庫以及 DWPI 專利數據庫收錄的專利為樣本，得到由博世在全球范圍內的車道保持技術相關的專利申請為363項，其中131項授權專利，40項專利已失效。從圖1所示的全球專利申請區域分布情況來看，在全球范圍內，德國和歐洲的專利申請量占據了絕大部分，占總申請量的60%;在中國的申請僅占7.08%，表明博世的主要市場在德國和歐洲。

針對博世的專利申請進行分析發現，博世在2006年4月提交的申請WO2006/125709A1（優先權日為2005年5月27日）為一種用于汽車的車道保持輔助裝置，該申請被引用23次，具有較高的技術影響力。如圖2所示：通過執行機構向車輛34的轉向器施加力F，通過轉向燈的狀態識別駕駛者的變道意圖，沒有駕駛者的變道意圖被識別出，控制裝置施加的力 F 依據車輛34的橫向位置 Y 由曲線36示出;當識別出變道意圖時對施加在轉向器上的力 F 按照更方便變道的目的不對稱地進行調整;如當識別出由本車道26向目標車道28的變道意圖時，施加在轉向器上的力 F 的值取決于車輛與目標路線30，32的偏移。

但在該申請中沒有考慮在彎曲的道路情況下，當機動車沿著車道的內側曲線或更接近于外側曲線前行時，會產生不同的轉向力。為了克服這一缺陷，博世于2006年10月提交了申請 WO2007/042462A1（優先權日為2005年10月7日），該申請被引用20次，如圖3所示：該專利涉及一種具有車道保持功能的駕駛員輔助系統，控制裝置22根據機動車3在車道2上的位置以及彎道行駛的橫向加速度來執行控制，干預取決于機動車位于彎道內側還是彎道外側，其中在 A、D 和 E 狀況中，進行較弱的干預，使機動車3可靠的保持在車道2內;在B 狀況進行中等強度的干預;C 狀況進行較強的干預，F 狀態無需對轉向進行干預，因為機動車3由于行駛動力學的條件即使沒有轉向干預也保持在車道2內;該專利可根據車道標線2.1、2.2來檢測彎道走勢，也可以根據導航系統的地理數據來識別。

同時，在彎道情況下，為了在車道保持系統介入的過程中提高駕駛員的舒適性，2009年博世提交的申請 DE102009047476A1涉及一種確定車輛在彎道路況下的軌跡控制方法，通過減小彎道曲率來降低橫向加速度引起的不適感，在彎道開始前就開始轉向進而更早地“向內偏轉”到彎道中，保持連續的道路曲率走向，以便實現盡可能好的類似人的舒適的車輛橫向引導。

駕駛輔助系統為多手段結合的技術，其中車道保持技術常常和車輛變道技術結合，如博世2013年提交的專利 DE102013224303A1公開了一種用于在車輛的車道保持輔助中取決于情況的轉向輔助的方法，控制設備讀取碰撞信號并且提供校正信號，車道輔助 （LKS）的關斷或者關斷策略的扭矩閾值根據當前的周圍環境條件和情況條件變化，以便提高行駛安全性。通過車道輔助的變化的反應（使操控變得更難）使駕駛員注意所面臨的危險，從而必要時駕駛員可以及時中斷所啟動的車道變換操縱。

縱觀博世的相關申請，博世 LDW 車道偏離警告系統和 LKS 車道保持系統均為在通往自動駕駛的路上面世的，并且已經投入應用的主動安全系統，它令車輛可以保持在即定車道上行駛，從而避免誤入相鄰車道而發生事故，博世與車道保持技術相關的主要技術核心在于駕駛員輔助系統，而為了更好的為駕駛員提供輔助，首選需要明確車輛在車道中的位置及駕駛員的真正意圖，其次要確保輔助系統的穩定可靠，同時在車道上需要提前預判各種碰撞信息及道路周邊環境信息，博世在上述三方面均有涉及，未來博世將朝著更加智能化的駕駛員輔助系統的目標發展。

參考文獻：

[1]. 陳慧，徐建波. 智能汽車技術發展趨勢. 中國集成電路.2014：65～70.