感知技術作為自動駕駛的關鍵核心技術之一,是實現自動駕駛的基礎和前提條件。本文以自動駕駛感知技術領域相關技術為關鍵詞選取了截至2018年底的中、日、美、韓等15個國家或地區專利局及PCT(國際專利合作協定)的相關專利信息,形成了自動駕駛感知技術領域包括10153項專利(不包括實用新型)的文本數據集;并采用無監督的主題挖掘技術,分析了該專利數據集,以研判全球自動駕駛感知技術的創新態勢。
全球自動駕駛感知技術創新態勢
從新增專利看,全球自動駕駛感知技術處于快速發展期。2009年,谷歌正式啟動商業自動駕駛汽車項目,自動駕駛開始進入公眾視線并漸成熱點。以谷歌、優步、百度等為代表的互聯網科技企業和以寶馬、奔馳等為代表的傳統汽車廠商紛紛加入自動駕駛研發競賽。此后,全球自動駕駛感知領域的相關專利申請大幅增長,并進入快速發展期。
2018年,全球自動駕駛感知領域的新增專利數量為1671項是2010年的6.5倍;PCT新增專利數量為79項,是2010年的6.1倍。中、日美、韓依次位列專利數的前四名,四國合計約占專利總數的84%。
從申請主體看,企業成為自動駕駛感知技術創新的引領者。在全球范圍內,企業研發能力明顯高于高校科研院所的研發能力。2018年全球以企業為申請主體的專利有1070項,約為高校科研院所的2.8倍,占到總數的64%,而2015年這一比重為53%。2018年,中國以企業為申請主體的專利比重為62%,日本為92%,美國為83%。可見,在全球范圍內,企業作為自動駕駛感知技術創新主體的作用愈加凸顯,其中,以日本和美國尤甚。
現代、日產、豐田、福特等傳統汽車廠商和博世、電裝、法雷奧等國際知名汽車零部件供應商占據著主導地位。
電裝現代博世法雷奧日產豐田福特三菱本田德爾福松下麥格納萬都歐姆龍大發通用百度馬自達奇瑞visionworks,從技術領域看,毫米波雷達和激光雷達技術創新熱度高漲。
自動駕駛感知技術包括視覺傳感器、紅外傳感器、激光雷達、毫米波雷達和超聲波傳感器技術等,其中紅外傳感器和超聲波雷達技術專利占比較高,分別為27.1%和24.2%,兩者合計占比超過一半。從專利申請增速看,毫米波雷達、激光雷達領域專利數量增速最高,2018年專利分別有185項和416項,比2017年分別增長113%和103%,遠高于紅外傳感器(24%)、視覺傳感器(22%)和超聲波傳感器(18%)的增速,這表明毫米波雷達和激光雷達方向的技術創新備受關注。
從主導企業看,在視覺傳感器領域,位列全球前10的企業絕大部分為日、德、美、韓的傳統汽車廠商;在毫米波雷達和激光雷達兩個熱點領域,日本汽車制造和零部件企業專利布局尤為積極,豐田、日產、電裝、本田等日企所獲專利數量占據絕對優勢。
中國自動駕駛感知技術現狀
我國相關專利數量占據半壁江山,但申請主體集中度不高。我國在自動駕駛感知領域起步較晚,但在2009年后進入快速發展期,專利數量增長迅速。2018年相關專利為1360項,是2010年的19.4倍。截至2018年底,我國相關專利占到全球專利總數的51.8%,遠超其他國家。
但與日本、美國相比,高校科研院所在我國專利申請方面占比較高,企業的研發主體作用有待進一步提升。我國的專利申請主體涉及數十所高校科研院所、數十家大中小企業或個人,專利集中度不高,單一主體擁有的專利數量偏少,研究力量較為分散,不利于核心技術突破和技術創新成果轉化。
互聯網企業相對領先,傳統車企專利布局落后。近年來,百度持續投入巨資研發自動駕駛技術,獲批建設國家自動駕駛開放創新平臺,在國內自動駕駛領域居領先地位。截至目前,百度Apollo自動駕駛開放平臺已上線6個版本,生態合作伙伴超過70家,覆蓋整車、零部件、出行服務等自動駕駛的關鍵領域。
我國已為32家自動駕駛領域關聯企業發放了101張智能網聯汽車道路測試牌照,百度獲得50余張。相比之下,國內傳統車企專利布局較為落后,僅奇瑞、北汽、吉利等擁有部分專利;除中信戴卡擁有視覺傳感器方面的少數專利外,本土其他汽車零部件供應商身影難覓。
國際知名汽車廠商通常采用投資、收購等方式,加強其在自動駕駛領域的技術儲備和專利布局。比如,福特2015年發布“智能移動戰略”,相繼投資或收購了云計算公司PivotalSoftware、高精地圖公司CivilMaps、激光雷達公司Velodyne、機器視覺公司SAIPS,以及自動駕駛技術公司ArgoAI。福特已成為全球自動駕駛領域最具競爭力的公司之一。
東部地區創新相對活躍,但企業分布較為分散。從空間分布看,東部地區相關企業和專利數量多,顯示了較高的技術創新活躍度。按2018年新增專利數排序,在國內感知技術領域專利數排名前30的企業中,北京、江蘇、廣東分別擁有7家、3家和3家,位居前三,這13家企業擁有的專利合計占到前30家企業專利總數的48%。值得注意的是,這前30家企業分布在15個省市,區域分布較為分散。
此外,對比2017年和2018年創新活躍度排名靠前的30家企業,北京從4家上升至7家,創新活躍度持續提升,重慶從3家下降至0家,創新活躍度有所下降。
建議
加強專利布局,創新專利運營模式。
一方面,企業可基于專利信息分析與挖掘技術,緊盯國外企業的技術創新動向,了解其技術研發的市場布局重點,結合自身優勢確定申請專利的技術創新點和方案;同時,可借鑒國外企業的做法,通過并購或投資其他自動駕駛領域科技公司,增強自身的技術儲備。例如,可追蹤豐田、日產、電裝公司等在毫米波雷達和激光雷達領域領先企業的創新行為,選擇合適的專利布局策略,避免進一步拉開差距。
另一方面,國內企業可創新專利運營模式,探索建立自動駕駛專利聯盟,將與相關領域關聯的專利通過協商進行集中管理,整體打包建立專利池,聯盟成員單位實施專利交叉許可或相互優惠使用專利技術。
加強協調協作,共建產業生態。圍繞自動駕駛標準制定、用戶行為數據、交通場景數據和測試評價體系等自動駕駛關鍵因素,促使企業與科研院所合作,成立自動駕駛創新聯合體,促進產學研協同創新。鼓勵地方相關主管部門加快道路測試牌照發放,鼓勵企業開展研發活動,同時統籌制定道路測試的相關規定,確保國內標準與國際標準同步。推動自動駕駛系統、高精度傳感、定位系統、計算視覺和人工智能等領域的深度融合,建立技術路線多樣、商業模式豐富的自動駕駛產業生態體系。