蘇丹 閆坤 李文宇

(1.中國(guó)信息通信研究院西部分院，重慶 401336；2.中國(guó)信息通信研究院知識(shí)產(chǎn)權(quán)中心，北京 100191)

0 引言

智能交通技術(shù)體系龐大，涉及汽車(chē)、電子、通信、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等多領(lǐng)域技術(shù)的融合[1]。通常，智能交通技術(shù)體系包括單車(chē)智能相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)支撐技術(shù)兩部分(見(jiàn)圖1)。在單車(chē)智能方面，自動(dòng)駕駛是車(chē)輛智能化的技術(shù)發(fā)展方向；從技術(shù)層面看，環(huán)境感知、規(guī)劃決策和控制執(zhí)行是自動(dòng)駕駛技術(shù)中3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)分支[2]。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和高速移動(dòng)通信網(wǎng)構(gòu)成了智能交通基礎(chǔ)支撐技術(shù)[3-4]。縱觀智能交通整個(gè)產(chǎn)業(yè)情況，國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)車(chē)企、科技類(lèi)企業(yè)、研究院所以及高等院校認(rèn)為自動(dòng)駕駛和V2X技術(shù)是智能交通的重要技術(shù)方向[5]，均投入了大量的精力和資金進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，以期占據(jù)技術(shù)高地。

圖1 智能交通技術(shù)體系

1 智能交通全球?qū)＠麘B(tài)勢(shì)分析

自2010—2020年9月，全球智能交通產(chǎn)業(yè)在自動(dòng)駕駛和V2X技術(shù)領(lǐng)域共計(jì)申請(qǐng)專(zhuān)利65 964 件，合并同族為41 373 項(xiàng)。在中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)共計(jì)20 310 件，合并同族為20 042 項(xiàng)。

1.1 全球?qū)＠暾?qǐng)態(tài)勢(shì)

智能交通產(chǎn)業(yè)自動(dòng)駕駛和V2X技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)?010年到2015年申請(qǐng)量增速緩慢，2015年之后快速增長(zhǎng)，在2018年達(dá)到了峰值，相比2015年增長(zhǎng)了273%，增速明顯(見(jiàn)圖2)。受專(zhuān)利公開(kāi)影響，2019年和2020年的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量較少，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著各國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)政策的利好推進(jìn)，5G、人工智能、云計(jì)算大數(shù)據(jù)等新一代信息通信技術(shù)的助力，以及更多應(yīng)用場(chǎng)景的需求下，智能交通產(chǎn)業(yè)自動(dòng)駕駛和V2X技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠陔S后幾年仍會(huì)保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

圖2 全球?qū)＠暾?qǐng)態(tài)勢(shì)

中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家的智能交通產(chǎn)業(yè)自動(dòng)駕駛和V2X技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)與全球的趨勢(shì)基本一致。中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)從2015年起快速增長(zhǎng)，不同于全球和其他4個(gè)國(guó)家，專(zhuān)利申請(qǐng)量峰值出現(xiàn)在2019年，達(dá)到4155 項(xiàng)同族，中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量在近幾年快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)下，依舊迸發(fā)著強(qiáng)勁的動(dòng)能。中國(guó)在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)為全球的專(zhuān)利申請(qǐng)總量做出了巨大貢獻(xiàn)。美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家的專(zhuān)利申請(qǐng)同樣是在2015年前后出現(xiàn)增長(zhǎng)勢(shì)頭，但是增長(zhǎng)速度相對(duì)中國(guó)較平緩。

1.2 主要目標(biāo)市場(chǎng)國(guó)

從專(zhuān)利主要布局國(guó)家來(lái)看(見(jiàn)圖3)，在中國(guó)的專(zhuān)利布局為20 310 件，排名第一位，占比超過(guò)專(zhuān)利總量的30%。一方面因?yàn)橹袊?guó)的智能交通產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)、高校等研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域投入的研發(fā)和創(chuàng)新相對(duì)較多；另一方面因?yàn)橹袊?guó)是全球智能交通產(chǎn)業(yè)巨頭們爭(zhēng)相進(jìn)行專(zhuān)利布局的目標(biāo)國(guó)。在美國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量也較多，分別占總申請(qǐng)量的19.2%、10.7%、10.7%和6.3%。還有11%的PCT申請(qǐng)，這說(shuō)明越來(lái)越多的企業(yè)選擇進(jìn)行國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)，并根據(jù)企業(yè)的戰(zhàn)略布局選擇性進(jìn)入全球各個(gè)國(guó)家。此外，有少量專(zhuān)利在法國(guó)、英國(guó)、印度和俄羅斯等國(guó)家和地區(qū)公開(kāi)。

圖3 主要目標(biāo)市場(chǎng)國(guó)分布

1.3 全球?qū)＠暾?qǐng)人排名

從全球申請(qǐng)人排名來(lái)看，豐田、博世、保時(shí)捷、百度、法雷奧、現(xiàn)代汽車(chē)和電裝等企業(yè)作為智能交通產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)者在申請(qǐng)量上具有優(yōu)勢(shì)。其中，豐田以1868 項(xiàng)專(zhuān)利族的申請(qǐng)量位列第一位，近年來(lái)豐田在該領(lǐng)域的專(zhuān)利量一直處于領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)地位；博世公司以1380 項(xiàng)專(zhuān)利族的申請(qǐng)量位列第二位，博世公司是一家從事汽車(chē)與智能交通技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、消費(fèi)品和能源及建筑技術(shù)的產(chǎn)業(yè)的“精密機(jī)械及電氣工程的工廠”；保時(shí)捷以1063 項(xiàng)專(zhuān)利族的申請(qǐng)量位列第三位；中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)百度專(zhuān)利族申請(qǐng)量達(dá)到1036 項(xiàng)，位列第四位。

申請(qǐng)量排名TOP15的企業(yè)中，包括了德國(guó)、日本、韓國(guó)、美國(guó)、中國(guó)和法國(guó)的企業(yè)。德國(guó)企業(yè)和日本企業(yè)分別占據(jù)5個(gè)和4個(gè)席位，其中德國(guó)企業(yè)以博世和保時(shí)捷為代表，日本企業(yè)以豐田和電裝為代表，還包括了眾多申請(qǐng)量較大、研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，呈現(xiàn)出兩個(gè)具有頂尖代表的強(qiáng)大集團(tuán)優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)企業(yè)和美國(guó)企業(yè)各占據(jù)了2個(gè)席位，中國(guó)和法國(guó)企業(yè)分別占據(jù)了1個(gè)席位。中國(guó)申請(qǐng)人以百度為代表，與德國(guó)和日本相比，申請(qǐng)量仍存在差距。

2 豐田智能交通專(zhuān)利分析

豐田(TOYOTA)是全球第一大汽車(chē)制造商，成立于1937年，總部位于日本愛(ài)知縣豐田市。當(dāng)前，豐田在全球擁有多個(gè)設(shè)計(jì)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，包括豐田技術(shù)中心總部、東京技術(shù)中心、豐田中央研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，以及在美國(guó)的北美研發(fā)中心、歐洲研發(fā)中心和豐田中國(guó)研發(fā)中心等。早在2012年之前豐田就開(kāi)始了自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)，之后豐田積極與其他公司尋求合作開(kāi)展自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)，并發(fā)布了e-Palette概念平臺(tái)，該平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛。

2.1 全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)

從2010—2020年9月，豐田在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域內(nèi)申請(qǐng)了專(zhuān)利3436 件，合并同族1868 項(xiàng)，全球申請(qǐng)量排名第一位；2010—2014年，申請(qǐng)量在100～150 項(xiàng)之間平穩(wěn)波動(dòng)；2015—2018年，申請(qǐng)量開(kāi)始顯著增加，從2015年的184 項(xiàng)增加到2018年的372 項(xiàng)，3年內(nèi)申請(qǐng)量翻了一番；2019年和2020年已公開(kāi)的申請(qǐng)量分別是67項(xiàng)和17項(xiàng)。從圖4可以看出，豐田公司在自動(dòng)駕駛技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展期。

圖4 豐田公司自動(dòng)駕駛專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)

2.2 主要目標(biāo)市場(chǎng)國(guó)

豐田在日本申請(qǐng)的專(zhuān)利為1368 件，占全部申請(qǐng)量的40%；豐田在美國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利為858 件，占比25%；在中國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利為490 件，占比14%，排名第三。隨后是在德國(guó)的申請(qǐng)占比8%，歐專(zhuān)局申請(qǐng)占比5%，在包括韓國(guó)、俄羅斯、印度和英國(guó)等國(guó)家在內(nèi)的其他國(guó)家/地區(qū)占比為8%。從圖5的數(shù)據(jù)可以看出，美國(guó)是豐田最為重視的海外市場(chǎng)。

圖5 豐田自動(dòng)駕駛技術(shù)專(zhuān)利目標(biāo)國(guó)布局

2.3 技術(shù)分支申請(qǐng)趨勢(shì)

豐田公司的專(zhuān)利申請(qǐng)主要涉及V2X、多傳感器融合、車(chē)輛定位/導(dǎo)航、高精度地圖、機(jī)器視覺(jué)、車(chē)輛控制平臺(tái)、橫向控制、縱向控制、全局路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和行為決策等技術(shù)方向(見(jiàn)圖6)。

圖6 豐田公司主要技術(shù)分支申請(qǐng)趨勢(shì)

從申請(qǐng)量的變化趨勢(shì)來(lái)看，核心的發(fā)展方向包括V2X、多傳感器融合、車(chē)輛定位/導(dǎo)航、機(jī)器視覺(jué)、車(chē)輛控制平臺(tái)、橫向控制、縱向控制以及行為決策等幾個(gè)技術(shù)分支。其中，V2X、多傳感器融合、車(chē)輛定位/導(dǎo)航3個(gè)方向都經(jīng)歷了申請(qǐng)量從多到少，再由少到多的變化過(guò)程；而機(jī)器視覺(jué)、車(chē)輛控制平臺(tái)、橫向控制與縱向控制3個(gè)方向有非常明顯的申請(qǐng)?jiān)隽窟^(guò)程，說(shuō)明豐田十分重視在這4個(gè)技術(shù)方向上的投入；行為決策方向的專(zhuān)利申請(qǐng)也已經(jīng)開(kāi)始逐漸增多。

從數(shù)據(jù)上看，目前的豐田公司主要的研發(fā)重點(diǎn)是車(chē)輛的控制執(zhí)行層和機(jī)器視覺(jué)方向；V2X、多傳感器融合、車(chē)輛定位和行為決策則屬于第二重點(diǎn)研發(fā)方向。整體上，豐田公司的專(zhuān)利布局技術(shù)位于產(chǎn)業(yè)鏈的上游和中游。

3 結(jié)束語(yǔ)

基于對(duì)智能交通領(lǐng)域的專(zhuān)利檢索和分析結(jié)果，對(duì)我國(guó)智能交通發(fā)展提出如下幾點(diǎn)建議。一是各相關(guān)省市應(yīng)對(duì)核心技術(shù)企業(yè)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的培育和引導(dǎo)，鼓勵(lì)企業(yè)提升專(zhuān)利技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力水平；二是相關(guān)企業(yè)應(yīng)繼續(xù)深挖基礎(chǔ)技術(shù)，對(duì)前瞻性技術(shù)開(kāi)展創(chuàng)新研究工作，統(tǒng)籌布局國(guó)內(nèi)、海外市場(chǎng)，形成完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系；三是積極推動(dòng)相關(guān)創(chuàng)新主體互惠合作，加強(qiáng)合作資源共享，推動(dòng)智能交通產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展落地。