汽車自動駕駛技術(shù)研究與專利申請情況分析

楊林璐

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心 北京 100160

汽車自動駕駛能夠有效避免因駕駛技能、心理變化、疲勞程度等人為因素而導(dǎo)致的交通事故，能夠有助于合理管控道路交通流量以改善道路的通行能力，還能夠提供舒適友好的駕乘體驗(yàn)，具有廣闊的應(yīng)用前景以及潛在的社會效益。隨著汽車電子化和高級輔助駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，自動駕駛作為輔助駕駛技術(shù)的高級階段，儼然成為未來解決交通出行的重要方式，已成為全球范圍內(nèi)的一個新的技術(shù)研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)[1-3]。

1 汽車自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)概述

自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)涉及汽車、交通、電子、控制、車聯(lián)網(wǎng)、信息安全、機(jī)器視覺等多個學(xué)科領(lǐng)域。

自動駕駛是借助感知系統(tǒng)來獲取車輛及外界環(huán)境等眾多數(shù)據(jù)信息，通過系統(tǒng)的分析和判斷，來做出相應(yīng)的駕駛決策，整個過程無須人工操作就能夠完成汽車駕駛，相對于傳統(tǒng)的汽車駕駛技術(shù)來說，自動駕駛技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，現(xiàn)階段將自動駕駛分為不同的5個等級：L0級是無自動化、L2級被稱為半自動駕駛或者部分自動駕駛、L3級具備了綜合干預(yù)輔助類功能、L4級稱之為高度自動駕駛、L5級即全自動駕駛[4]。

2 汽車自動駕駛技術(shù)發(fā)展過程及專利申請

2.1 國內(nèi)外自動駕駛技術(shù)發(fā)展過程

關(guān)于自動駕駛技術(shù)方面的探索，美國、歐洲和日本等國家先于其他國家開展自動駕駛技術(shù)系統(tǒng)研究，與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國自動駕駛技術(shù)研究起步較晚，并且比較集中在高校及科研院所[6]。

2.2 國內(nèi)外自動駕駛技術(shù)專利分析

為了研究自動駕駛技術(shù)專利在全球范圍內(nèi)以及國內(nèi)的申請量發(fā)展趨勢，通過incopat專利檢索平臺，進(jìn)行了涉及自動駕駛技術(shù)的專利文獻(xiàn)檢索，對專利申請量的分布年份進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)以及各國專利申請量年份分布如下表1所示：

表1 全球范圍內(nèi)以及各國專利申請量統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出，全球范圍內(nèi)自動駕駛技術(shù)相關(guān)專利在2015年至2018年期間呈現(xiàn)明顯上升趨勢，其中專利申請量在2018年達(dá)到峰值，而2019年專利申請量開始下降，2020年則下降幅度比較明顯，同時中國、美國、日本的申請量居前三位，雖然國內(nèi)自動駕駛技術(shù)發(fā)展較晚，但是截至目前，專利申請量均高于其他國家，可見，自動駕駛技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展十分迅速。

2.3 國內(nèi)外自動駕駛技術(shù)專利申請人分析

自動駕駛技術(shù)全球范圍內(nèi)專利申請人申請量統(tǒng)計(jì)情況如圖1所示。從圖1可以看出，在自動駕駛技術(shù)專利申請量排名中，國內(nèi)申請人“百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司”和“北京百度網(wǎng)訊科技有限公司” 分別位于第八位和第十位。而排名前十的申請人絕大多數(shù)都是日本企業(yè)，包括豐田自動車株式會社、本田技研工業(yè)株式會社、株式會社電裝、日產(chǎn)自動車株式會社、豐田汽車公司，其中豐田自動車株式會社位于第一位，且明顯高于其他公司，德國企業(yè)有羅伯特博世有限公司[5]。

圖1 自動駕駛技術(shù)全球范圍內(nèi)專利申請人申請專利數(shù)量

2.4 專利技術(shù)構(gòu)成統(tǒng)計(jì)分析

自動駕駛技術(shù)專利技術(shù)構(gòu)成分布情況如圖2所示。從圖2可以看出，自動駕駛技術(shù)覆蓋了多種技術(shù)類別，所占比例最大的是B60W（不同類型或不同功能的車輛子系統(tǒng)的聯(lián)合控制，專門適用于混合動力車輛的控制系統(tǒng)，不與某一特定子系統(tǒng)的控制相關(guān)聯(lián)的道路車輛駕駛控制系統(tǒng)），其次是G08G（交通控制系統(tǒng)）和G05D（非電變量的控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)），由此可見，自動駕駛技術(shù)中的核心技術(shù)是控制。

圖2 自動駕駛技術(shù)專利技術(shù)構(gòu)成分布圖

3 結(jié)束語

自動駕駛技術(shù)改變了人們的出行方式，同時也推動了交通行業(yè)的發(fā)展，自動駕駛技術(shù)的研究與應(yīng)用已成為必然趨勢。本文首先從自動駕駛技術(shù)等級劃分、自動駕駛汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩個方面介紹了自動駕駛技術(shù)，其次對自動駕駛技術(shù)中涉及的感知、認(rèn)知、規(guī)劃、控制與執(zhí)行等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析，然后對國內(nèi)外自動駕駛技術(shù)發(fā)展過程和專利申請進(jìn)行了梳理，最后從專利申請量、專利申請人、專利技術(shù)構(gòu)成三個方面對自動駕駛技術(shù)國內(nèi)外相關(guān)專利申請情況進(jìn)行了分析。通過以上分析發(fā)現(xiàn)，對于自動駕駛技術(shù)，近幾年國內(nèi)也開始迅速發(fā)展，大量企業(yè)投入到了自動駕駛技術(shù)的研發(fā)中。通過對自動駕駛技術(shù)的總結(jié)和專利申請情況分析，對汽車自動駕駛技術(shù)走向和研究方向提供了有利參考。