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(jīng)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(chǎn)物。在國(guó)內(nèi),首批無人駕駛汽車已經(jīng)在上海進(jìn)行路測(cè)。在國(guó)外,谷歌的Waymo無人駕駛汽車的路測(cè)里程已經(jīng)達(dá)到800萬英里。隨著無人駕駛汽車逐步走入現(xiàn)實(shí),如何提高車輛的主動(dòng)安全性、降低事故發(fā)生率成為無人駕駛汽車領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題,在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛的關(guān)注和研究。欲知詳情,請(qǐng)往下讀。

原標(biāo)題:專利鋪就無人駕駛汽車的“安全之道”

無人駕駛汽車已經(jīng)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(chǎn)物。在國(guó)內(nèi),首批無人駕駛汽車已經(jīng)在上海進(jìn)行路測(cè)。在國(guó)外,谷歌的Waymo無人駕駛汽車的路測(cè)里程已經(jīng)達(dá)到800萬英里。隨著無人駕駛汽車逐步走入現(xiàn)實(shí),如何提高車輛的主動(dòng)安全性、降低事故發(fā)生率成為無人駕駛汽車領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題,在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛的關(guān)注和研究。

聚焦安全技術(shù)研發(fā)

在無人駕駛汽車相關(guān)的眾多技術(shù)分支中,環(huán)境感知、行為決策、運(yùn)動(dòng)控制是保障安全駕駛的三大核心技術(shù),三者看似獨(dú)立,卻在執(zhí)行過程中相輔相成、密不可分。無人駕駛汽車首先在環(huán)境感知階段對(duì)道路、車輛、行人、交通標(biāo)志、障礙物等環(huán)境的實(shí)時(shí)變化進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別,然后在行為決策階段根據(jù)環(huán)境感知的結(jié)果進(jìn)行深度學(xué)習(xí)從而做出檢測(cè)和行為決策,最后在運(yùn)動(dòng)控制階段依據(jù)行為決策階段得出的行駛路徑規(guī)劃方案,進(jìn)行智能駕駛操作。

縱觀全球涉及無人駕駛技術(shù)的專利申請(qǐng),筆者發(fā)現(xiàn),2013年以前,該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量雖然保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),但總體趨勢(shì)較為平穩(wěn),從2014年開始,專利申請(qǐng)量增勢(shì)明顯攀升,并且各技術(shù)分支之間的融合性、交叉性逐漸增強(qiáng)。

2010年至2013年間,涉及安全駕駛的相關(guān)專利申請(qǐng)量平均占比僅為5.4%,從2014年以后,相關(guān)專利申請(qǐng)量開始顯著增加,到2016年占比達(dá)到將近15%。相關(guān)專利申請(qǐng)主要集中在少數(shù)規(guī)模較大的傳統(tǒng)汽車廠商中,例如福特、豐田、戴姆勒等,而我國(guó)的奇瑞、吉利等企業(yè)雖然申請(qǐng)量在國(guó)內(nèi)已遙遙領(lǐng)先,但在全球范圍內(nèi)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(guān)專利申請(qǐng)量占比的逐年增加,說明隨著無人駕駛汽車智能化級(jí)別的提高,與之相適應(yīng)的安全駕駛技術(shù)也在迅速更新。一些實(shí)力強(qiáng)勁的全球大型汽車廠商對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)關(guān)注度較高,對(duì)專利申請(qǐng)量的增長(zhǎng)起主導(dǎo)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(yè)對(duì)安全駕駛的重視程度和研發(fā)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(yè)創(chuàng)新狀況

由于安全駕駛的三大技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)合緊密,為便于企業(yè)間的差異分析和比較,筆者主要從三大技術(shù)所涉及的具體應(yīng)用場(chǎng)景入手加以分析,其應(yīng)用場(chǎng)景具體包括碰撞檢測(cè)及預(yù)防、自動(dòng)駐車、周圍路況檢測(cè)、路徑規(guī)劃與導(dǎo)航等。

根據(jù)全球范圍內(nèi)的專利申請(qǐng)情況,無人駕駛汽車安全駕駛領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人主要有以下三類:傳統(tǒng)車企、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及初創(chuàng)公司,其中傳統(tǒng)車企申請(qǐng)量占比71%,主要代表為福特、戴姆勒、豐田、吉利、奇瑞等;互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)申請(qǐng)量占比16%,主要代表為Google、百度等;初創(chuàng)公司申請(qǐng)量占比8%,主要代表為Zoox、智車優(yōu)行、馭勢(shì)科技、小鵬汽車等。三類申請(qǐng)人各具特色,傳統(tǒng)車企傾向于從輔助駕駛至完全無人駕駛的循序漸進(jìn)式推進(jìn),互聯(lián)網(wǎng)公司和初創(chuàng)公司更注重完全無人駕駛。

在傳統(tǒng)車企中,國(guó)外主要申請(qǐng)人在安全駕駛方面的專利申請(qǐng)覆蓋了三大核心技術(shù)的各個(gè)方面。在具體應(yīng)用場(chǎng)景中,福特、戴姆勒、豐田無一例外地對(duì)碰撞檢測(cè)及預(yù)防給予了極大的關(guān)注,其次為自動(dòng)駐車、周圍路況檢測(cè)。在國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人的相關(guān)專利申請(qǐng)中,奇瑞重點(diǎn)關(guān)注周圍路況檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)控制以及車道控制和保持等;吉利重點(diǎn)關(guān)注巡航控制、運(yùn)動(dòng)控制、碰撞檢測(cè)及預(yù)防等。

在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主要申請(qǐng)人的相關(guān)專利申請(qǐng)中,Google重點(diǎn)關(guān)注車道控制和保持、碰撞檢測(cè)及預(yù)防以及周圍路況檢測(cè)等;百度重點(diǎn)關(guān)注車道控制和保持、周圍路況檢測(cè)、碰撞檢測(cè)及預(yù)防等。

國(guó)內(nèi)外初創(chuàng)公司的相關(guān)專利申請(qǐng)從2015年開始起步,并于2016和2017年迅速增長(zhǎng)。在安全駕駛?cè)蠹夹g(shù)的具體應(yīng)用場(chǎng)景中,國(guó)外初創(chuàng)公司Zoox重點(diǎn)關(guān)注車道的控制和保持、環(huán)境信號(hào)通信、碰撞檢測(cè)及預(yù)防等。國(guó)內(nèi)初創(chuàng)公司智車優(yōu)行提交的專利申請(qǐng)達(dá)107件,涉及安全駕駛的專利申請(qǐng)不到20件。馭勢(shì)科技和小鵬汽車提交的專利申請(qǐng)中涉及安全駕駛的分別有18件和13件,涉及的具體應(yīng)用場(chǎng)景均較為分散。此外,國(guó)內(nèi)初創(chuàng)公司其余專利申請(qǐng)的技術(shù)分布同樣較為分散,涉及汽車通信、人機(jī)交互體驗(yàn)、電池技術(shù)、汽車結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面,并未在某一領(lǐng)域較為突出。

總體而言,三類申請(qǐng)人在安全駕駛領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)情況各有長(zhǎng)短,積極加強(qiáng)合作將有利于各方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),合作共贏。此外,國(guó)內(nèi)一些高校如吉林大學(xué)、清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等都在無人駕駛環(huán)境感知以及深度學(xué)習(xí)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(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作也是企業(yè)提升技術(shù)實(shí)力的路徑之一。

除了技術(shù)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(jìn)行大量的訓(xùn)練與測(cè)試,無人駕駛的安全性與路測(cè)場(chǎng)景情況密切相關(guān)。目前,無人駕駛汽車路測(cè)場(chǎng)景也從封閉的模擬測(cè)試環(huán)境逐步轉(zhuǎn)為真實(shí)場(chǎng)景的測(cè)試,如何實(shí)現(xiàn)封閉的模擬測(cè)試環(huán)境與真實(shí)道路環(huán)境的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ),是后續(xù)路測(cè)場(chǎng)景建設(shè)的重點(diǎn)。其次,法律法規(guī)對(duì)無人駕駛汽車各利益方的監(jiān)管對(duì)于安全駕駛的作用同樣不可小覷,建立和完善相應(yīng)的法律法規(guī),對(duì)制造商以及駕駛?cè)说男袨楹拓?zé)任加以監(jiān)管能對(duì)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(shí)現(xiàn)絕對(duì)的安全駕駛,但筆者認(rèn)為只要各方都給予足夠的重視,企業(yè)間加大研發(fā)投入力度、加強(qiáng)合作互補(bǔ),同時(shí)輔以政府相關(guān)部門在路測(cè)場(chǎng)景建設(shè)和法律監(jiān)管方面的支持,未來會(huì)呈現(xiàn)出更加可信的安全駕駛局面。(孫巍巍)

(本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn))(文章來源:中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào))

(責(zé)任編輯:崔靜思 蔡瑩 編輯:呂可珂 曹雅暉)

 

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