专利助推自动驾驶汽车“加速”

文章来源: 中国知识产权报/中国知识产权资讯网
发布时间: 2019/11/28 13:32:00

  当前,新一轮科技革命和产业变革蓄势待发,人工智能成为技术和产业发展的重要方向,成为新一轮国际竞争的焦点。近年来,美日欧韩等加紧部署,针对人工智能纷纷出台相关战略政策,进行前瞻规划布局。我国也先后发布了一系列重要政策,带动相关战略性新兴产业迅猛发展,成为建设制造强国的新引擎。

 

  自动驾驶汽车作为人工智能应用的主要产业之一,近年来相关技术创新和专利申请蓬勃发展。本文分别对该领域的全球专利状况、重点技术分支以及中美两国的专利分布状况进行详细分析,并给出我国在该领域技术创新及专利保护方面的建议。

 

  全球专利态势分析

 

  自动驾驶汽车,又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车或轮式移动机器人,是指在不需要测试驾驶员执行物理性驾驶操作的情况下,能够对车辆行驶任务进行指导与决策,并代替测试驾驶员操控行为使车辆完成安全行驶,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

 

  自动驾驶技术经过发展萌芽,从2000年到2009年,世界各国在自动驾驶层面投入了较多的研发,这段时期属于技术的平稳增长期。2010年之后,自动驾驶汽车行业专利申请量快速增长。中国专利申请态势与全球专利申请态势基本保持一致,并且自2013年起,中国专利申请量与全球专利申请量之间的差距明显缩小。

 

  自动驾驶汽车行业全球申请量排名前20的申请人中,有11个知名汽车企业,分别是现代、丰田、日产、戴姆勒、本田、福特、通用、马自达、宝马、大众和富士重工,还有德国ZF、电装、博世、爱信、日立等世界百强零部件企业,以及谷歌、百度等互联网企业。

 

  来华申请人中,申请量排名前20的申请人有知名汽车企业7个,其中外国汽车企业有5个,分别是通用、现代、福特、丰田、本田,本国汽车企业有2个,分别为吉利和奇瑞,有博世、三星等世界百强零部件企业,国内互联网企业百度排名第四,无人驾驶技术领域的国内知名公司大疆也在其中位列第15位,此外,还有来自国内的7所高校。

 

  从全球自动驾驶汽车行业专利申请的首次申请分布以及目标市场分布来看,全球自动驾驶汽车行业专利申请国(组织)之间存在明显的数量差距,排名前三位的是中国、日本和美国,排名第一的中国专利总公开数量大约是美国的两倍。中国作为最主要的目标国,占比41%,其次为日本和美国。重要的市场需要辅以良好的专利布局,专利申请的目标国/地区反映了申请人对该国市场的重视程度。

 

  自动驾驶汽车行业全球专利申请的技术分支中,申请量较大的为智能芯片、智能控制、智能感知、路径规划、车载通信。中国专利申请的技术分支分布情况与全球分布情况保持一致。由此说明,中国专利申请的技术发展趋势与全球保持一致。

 

  重点国家专利对比

 

  从全球主要国家/组织在自动驾驶汽车行业的五大技术分支的专利分布情况来看,各主要技术分支的专利申请均主要集中在中国、美国、日本和欧洲。中国在车载通信V2X技术的专利申请占比优势明显,智能芯片技术依然薄弱。美国在智能芯片和智能感知技术分支中,专利申请量均列在首位,各主要技术分支的专利布局较为均衡。日本的专利布局重点在于智能控制、智能感知和路径规划等技术分支。欧洲的专利布局重点在智能控制这一技术分支,智能芯片技术分支专利申请量较少。

 

  通过对中美专利布局对比分析可以发现,2000年以来中国和美国在该行业的专利申请量均呈现增长趋势,2014年至今为快速增长期;2008年以前,中国申请量小于美国申请量;自2009年起,中国申请量超过美国申请量,并快速增长,2017年中国申请量已远超美国。

 

  从2000年以来中国和美国的专利布局区域情况来看,中国专利申请的专利布局极为不均衡,绝大部分布局在本国,国外布局占比只有5%;相比而言,美国专利申请的布局较为合理,本国布局占比约为50%,其余分布在欧洲、中国、日本等多个国家/组织。

 

  另外,自动驾驶汽车行业自2000年以来,中国申请量高于美国申请量,约为美国申请量的两倍,但中国专利申请的授权率明显低于美国专利申请的授权率。由此反映出,中国专利申请的质量低于美国专利申请。

 

  值得注意的是,各技术分支中,均位列前10位的有谷歌、丰田、通用、福特和博世。智能芯片技术分支的主要申请人中,谷歌排名第一,且优势明显;中国企业百度位列第五。智能控制技术分支的主要申请人中,位列前10位的申请人均为传统知名汽车企业以及世界百强零部件企业,丰田排名第一。智能感知技术分支位列前10位的申请人中,有3位为中国申请人,分别是优步、百度和大疆。路径规划技术分支的主要申请人中,谷歌和丰田分列第一和第二,百度位列第十。车载通信V2X技术分支的主要申请人中,谷歌排名第一,中国申请人百度和优步分别位列第八和第九位。

 

  加强技术专利优势

 

  通过对全球自动驾驶汽车行业专利市场进行研究,可以发现,全球专利申请总量呈现上升趋势,且近年来增长迅猛。专利申请主要来源于中、美、日、德、韩五大主要汽车工业国。目前自动驾驶技术研发队伍主要分为两大阵营:以福特、丰田等传统造车企业为代表的传统型研发队伍和以谷歌、百度、优步等大型互联网公司为代表的现代型研发队伍。仅从专利公开排名来看,传统型企业研发水平完胜现代型研发队伍。

 

  5G网络时代的到来,借助V2X技术与网络,实现自动驾驶汽车的协同等功能,将极大地助力自动驾驶汽车行业的发展。未来新的智能网联汽车的利润将从现在的硬件转移到软件和服务上,主导权也相应地发生转变,传统的汽车厂商可能沦为单纯的汽车代工厂,失去对汽车的控制权。借助于我国在5G通信标准的全球领跑地位,国内企业或可充分利用5G技术优势和国内广阔的市场前景,实现弯道超车。

 

  中国是自动驾驶技术专利申请大国,申请量领跑全球,但整体技术水平较之美日欧等区域仍然具有一定差距,且申请人比较分散,行业龙头企业较少,需要在数量增长的同时不断提高技术的先进性。

 

  因此,应加大对自动驾驶汽车的引导和支持力度,促进不同类型创新主体之间的技术深度融合,充分发挥不同主体的技术优势,形成研发合力,逐步形成一定数量的行业龙头企业。企业可加强与相关高校及科研院所的合作,通过产学研相结合来促进技术的不断进步,提高核心竞争力及专利申请质量,推动知识创新,从而掌握科技进步和经济发展的主动权。

 

  各国(组织)都在积极地采取专利策略部署国内和国际市场,以中美两国为代表,中国的专利防守策略与美国的专利进攻策略形成了鲜明的对比。美国除了积极地在国内进行专利布局,还在中国、日本、德国、欧洲专利局等进行大量的专利布局,尤其注重进行PCT国际专利的申请,这在一定程度上反映出美国的专利竞争意识,对国际市场占有欲高,企图占领自动驾驶技术国际市场;相比之下,中国在其他国家(组织)中的专利申请数量较少,专利竞争意识有待加强。中国国内申请人专利布局集中在国内本土,应当重视和加强国外专利布局。

 

  中国的技术优势集中在车载通信技术领域,底层芯片和智能控制领域,与国际先进技术水平尚有差距。因此,为了促进国内自动驾驶汽车行业的健康可持续发展,应当重点扶持本土零部件厂商的快速发展,防止底层核心技术受制于国外企业。

 

  从自动驾驶全产业链来看,整车生产公司、解决方案供应商、出行服务商等已经构成了生态雏形。基于智能网联的自动驾驶汽车行业,需要各个行业、各个系统都加入进来,组成分工并组成产业体系,在车载智能设备开发、专用通信系统开发、车路协同应用系统开发等方面形成合力,通过国家支持、企业支撑、合作分享等方式,协力促进汽车智能化与网联化等关键技术的突破,共同建立完整的产业结构,构建未来城市智能驾驶生态圈。李荣娟

 

 

  (编辑:蒋朔)

 

 

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