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厲害了!專利鋪就無人駕駛汽車的“安全之道”

2018-09-25

編者按:無人駕駛汽車已經不再是科幻電影中遙不可及的概念,而是備受各大公司追捧,逐步走向大眾視野的科技產物。在國內,首批無人駕駛汽車已經在上海進行路測。在國外,谷歌的Waymo無人駕駛汽車的路測里程已經達到800萬英里。隨著無人駕駛汽車逐步走入現實,如何提高車輛的主動安全性、降低事故發生率成為無人駕駛汽車領域的焦點問題,在全球范圍內獲得了廣泛的關注和研究。欲知詳情,請往下讀。

原標題:專利鋪就無人駕駛汽車的“安全之道”

無人駕駛汽車已經不再是科幻電影中遙不可及的概念,而是備受各大公司追捧,逐步走向大眾視野的科技產物。在國內,首批無人駕駛汽車已經在上海進行路測。在國外,谷歌的Waymo無人駕駛汽車的路測里程已經達到800萬英里。隨著無人駕駛汽車逐步走入現實,如何提高車輛的主動安全性、降低事故發生率成為無人駕駛汽車領域的焦點問題,在全球范圍內獲得了廣泛的關注和研究。

聚焦安全技術研發

在無人駕駛汽車相關的眾多技術分支中,環境感知、行為決策、運動控制是保障安全駕駛的三大核心技術,三者看似獨立,卻在執行過程中相輔相成、密不可分。無人駕駛汽車首先在環境感知階段對道路、車輛、行人、交通標志、障礙物等環境的實時變化進行檢測和識別,然后在行為決策階段根據環境感知的結果進行深度學習從而做出檢測和行為決策,最后在運動控制階段依據行為決策階段得出的行駛路徑規劃方案,進行智能駕駛操作。

縱觀全球涉及無人駕駛技術的專利申請,筆者發現,2013年以前,該領域的專利申請量雖然保持持續增長態勢,但總體趨勢較為平穩,從2014年開始,專利申請量增勢明顯攀升,并且各技術分支之間的融合性、交叉性逐漸增強。

2010年至2013年間,涉及安全駕駛的相關專利申請量平均占比僅為5.4%,從2014年以后,相關專利申請量開始顯著增加,到2016年占比達到將近15%。相關專利申請主要集中在少數規模較大的傳統汽車廠商中,例如福特、豐田、戴姆勒等,而我國的奇瑞、吉利等企業雖然申請量在國內已遙遙領先,但在全球范圍內與福特、豐田等大型汽車廠商相比仍存在較大差距。

安全駕駛相關專利申請量占比的逐年增加,說明隨著無人駕駛汽車智能化級別的提高,與之相適應的安全駕駛技術也在迅速更新。一些實力強勁的全球大型汽車廠商對于該項技術關注度較高,對專利申請量的增長起主導作用。此外,很多本土汽車廠商也在積極布局無人駕駛汽車,全面提高這些企業對安全駕駛的重視程度和研發投入力度,才能使得無人駕駛汽車的“安全之道”得到廣泛保障。

探尋企業創新狀況

由于安全駕駛的三大技術在實際應用中結合緊密,為便于企業間的差異分析和比較,筆者主要從三大技術所涉及的具體應用場景入手加以分析,其應用場景具體包括碰撞檢測及預防、自動駐車、周圍路況檢測、路徑規劃與導航等。

根據全球范圍內的專利申請情況,無人駕駛汽車安全駕駛領域的主要申請人主要有以下三類:傳統車企、互聯網企業以及初創公司,其中傳統車企申請量占比71%,主要代表為福特、戴姆勒、豐田、吉利、奇瑞等;互聯網企業申請量占比16%,主要代表為Google、百度等;初創公司申請量占比8%,主要代表為Zoox、智車優行、馭勢科技、小鵬汽車等。三類申請人各具特色,傳統車企傾向于從輔助駕駛至完全無人駕駛的循序漸進式推進,互聯網公司和初創公司更注重完全無人駕駛。

在傳統車企中,國外主要申請人在安全駕駛方面的專利申請覆蓋了三大核心技術的各個方面。在具體應用場景中,福特、戴姆勒、豐田無一例外地對碰撞檢測及預防給予了極大的關注,其次為自動駐車、周圍路況檢測。在國內主要申請人的相關專利申請中,奇瑞重點關注周圍路況檢測、運動控制以及車道控制和保持等;吉利重點關注巡航控制、運動控制、碰撞檢測及預防等。

在互聯網企業主要申請人的相關專利申請中,Google重點關注車道控制和保持、碰撞檢測及預防以及周圍路況檢測等;百度重點關注車道控制和保持、周圍路況檢測、碰撞檢測及預防等。

國內外初創公司的相關專利申請從2015年開始起步,并于2016和2017年迅速增長。在安全駕駛三大技術的具體應用場景中,國外初創公司Zoox重點關注車道的控制和保持、環境信號通信、碰撞檢測及預防等。國內初創公司智車優行提交的專利申請達107件,涉及安全駕駛的專利申請不到20件。馭勢科技和小鵬汽車提交的專利申請中涉及安全駕駛的分別有18件和13件,涉及的具體應用場景均較為分散。此外,國內初創公司其余專利申請的技術分布同樣較為分散,涉及汽車通信、人機交互體驗、電池技術、汽車結構等多個方面,并未在某一領域較為突出。

總體而言,三類申請人在安全駕駛領域的技術研發情況各有長短,積極加強合作將有利于各方優勢互補,合作共贏。此外,國內一些高校如吉林大學、清華大學、北京理工大學、同濟大學等都在無人駕駛環境感知以及深度學習等方面都有較為深入的研究,并且均有較多的專利積累,加強產學研合作也是企業提升技術實力的路徑之一。

除了技術本身,制約無人駕駛汽車安全上路的還存在一些客觀因素。首先,無人駕駛汽車上路前需要進行大量的訓練與測試,無人駕駛的安全性與路測場景情況密切相關。目前,無人駕駛汽車路測場景也從封閉的模擬測試環境逐步轉為真實場景的測試,如何實現封閉的模擬測試環境與真實道路環境的優缺點互補,是后續路測場景建設的重點。其次,法律法規對無人駕駛汽車各利益方的監管對于安全駕駛的作用同樣不可小覷,建立和完善相應的法律法規,對制造商以及駕駛人的行為和責任加以監管能對無人駕駛汽車的安全駕駛形成有效保障。

目前,無人駕駛汽車還不能實現絕對的安全駕駛,但筆者認為只要各方都給予足夠的重視,企業間加大研發投入力度、加強合作互補,同時輔以政府相關部門在路測場景建設和法律監管方面的支持,未來會呈現出更加可信的安全駕駛局面。(孫巍巍)

(本文僅代表作者個人觀點)(文章來源:中國知識產權報)

(責任編輯:崔靜思 蔡瑩 編輯:呂可珂 曹雅暉)

 

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