張琰 毛峰

摘 ?要：決策控制技術(shù)是自動駕駛的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文總結(jié)了決策控制技術(shù)研究的重要意義及發(fā)展現(xiàn)狀，重點對決策控制技術(shù)的專利申請趨勢、國內(nèi)外主要申請人展開分析，并對決策控制各技術(shù)分支的技術(shù)演進過程進行了梳理，最后指出未來在決策控制技術(shù)的研究方向，以期對國內(nèi)相關(guān)研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：自動駕駛;決策控制;專利技術(shù)

一、引言

自動駕駛技術(shù)整體分為感知層、決策層、應(yīng)用執(zhí)行層。決策控制技術(shù)相當于自動駕駛車輛的決策中心。在自動駕駛技術(shù)中，通過多傳感器融合感知獲取車輛內(nèi)外的環(huán)境信息后，利用決策控制系統(tǒng)代替人對數(shù)據(jù)進行分析判斷做出決策，從而實現(xiàn)自動駕駛或輔助駕駛。決策控制規(guī)劃整體上分為兩個大的方面，一個是駕駛行為決策，另一個是對運動規(guī)劃決策[1]。

二、專利申請現(xiàn)狀

圖1、2所示為決策控制技術(shù)全球和中國的專利申請趨勢。可以看出，全球及中國決策控制技術(shù)的專利申請量總體呈上升趨勢，且整體趨勢較為一致，發(fā)展過程可以分為以下幾個階段：2009年之前，這一階段的研制處于起步階段，全球及中國專利申請量增長比較緩慢;2009年至2012年，處于技術(shù)積累期，專利申請量有所增加，增速與前一時期相比有所提高;2012年至今，決策控制技術(shù)處于高速發(fā)展期，增速與前一時期相比有明顯提高。

針對決策控制的應(yīng)用目標，將決策控制技術(shù)劃分為駕駛?cè)藛T瞌睡預(yù)警、自動泊車路徑規(guī)劃、緊急制動剎車系統(tǒng)3個技術(shù)分支。從圖1、2可以看出，在駕駛?cè)藛T瞌睡預(yù)警方面，2007年以前，各大汽車企業(yè)以及大專院校的研究主要集中在車內(nèi)傳感器提供控制信號，國外企業(yè)關(guān)于防止駕駛員瞌睡技術(shù)起步較早。2007年后，防止駕駛員瞌睡的技術(shù)飛速發(fā)展，其專利申請數(shù)量迅速增長，在2016年達到最高峰值為380多件。這一時期，關(guān)于防止駕駛員瞌睡的技術(shù)的申請人也出現(xiàn)了很多除世界知名企業(yè)，跟多的企業(yè)和高?？蒲性核度氲郊夹g(shù)中。其中，BOSCH、福特、現(xiàn)代、同濟大學、江蘇大學主要還是通過傳感器提高精密算法、考慮下到人體感應(yīng)信號，摩托羅拉的提出了利用穿戴設(shè)備檢測瞌睡狀態(tài);國內(nèi)的高校中，同濟大學、江蘇大學將防止駕駛員瞌睡技術(shù)與平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)合;國內(nèi)的吉利、奇瑞等公司主要利用輔助駕駛等技術(shù)實現(xiàn)防止駕駛員瞌睡。

在自動泊車路徑規(guī)劃方面，2008年以前，各大汽車企業(yè)以及大專院校的研究主要集中在車內(nèi)傳感器提供汽車停泊的方法;2008年后，自動泊車的技術(shù)飛速發(fā)展，其專利申請數(shù)量迅速增長，在2016年達到最高峰值為169件。這一時期，關(guān)于自動泊車的技術(shù)的申請人主要以世界知名企業(yè)，跟多的企業(yè)和高?？蒲性核度氲郊夹g(shù)中。其中，福特、現(xiàn)代、本田、豐田等汽車公司主要技術(shù)發(fā)展技術(shù)為停車定位障礙物警報、計算機圖像識別、傳感器輔助停車，國內(nèi)企業(yè)和高校在自動泊車方面主要利用互聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛技術(shù)相結(jié)合。

在緊急剎車制動系統(tǒng)方面，2005年以前，隨著私家車輛日漸增多，道路安全問題尤為突出，緊急制動領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用成為解決交通安全問題的關(guān)鍵。2005年后，關(guān)于緊急制動新技術(shù)飛速發(fā)展，其專利申請數(shù)量迅速增長。這一時期，緊急制動領(lǐng)域新思路與新技術(shù)不斷呈現(xiàn)，通過對駕駛員身體狀態(tài)的分析進行緊急制動成為研究的熱點，其中，吉利、奇瑞、大眾、豐田、本田等公司分別提出了通過感測車輛的行駛狀態(tài)或者駕駛員的身體狀態(tài)，從而在緊急情況下向駕駛員發(fā)出警告，進行緊急制動的方案。另外，吉林大學通過對車輛前方的圖像以及車輛的行駛參數(shù)的綜合分析，從而進行相應(yīng)的制動。

三、技術(shù)分支及演進

由圖3可以看出，在駕駛?cè)藛T瞌睡預(yù)警方面，早期的研發(fā)主要在通過檢測司機的生理特征，可靠地當司機瞌睡喚醒駕駛員方法方面，并且在相當一段時間內(nèi)，主要的研發(fā)重點在于防止駕駛員醉駕或酒駕方面;2013年提出了利用可穿戴式設(shè)備監(jiān)測駕駛員狀態(tài)的裝置;2015年提出了監(jiān)測駕駛員的異常駕駛狀態(tài)并發(fā)出警報的方法，保障行車安全。

在自動泊車路徑規(guī)劃方面，早期的研發(fā)主要在基于機器視覺的倒車輔助方面，隨著路面交通發(fā)展，路況越來越復(fù)雜，以及伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在2012年提出了用于定位預(yù)定義的泊車位置的方法和設(shè)備;之后，隨著高精度地圖的快速發(fā)展已經(jīng)路徑算法的逐步優(yōu)化，近兩年提出了計算停車軌跡來自動地控制車輛的駕駛的技術(shù)。

在緊急剎車制動系統(tǒng)方面，2007年起，防抱死制動控制裝置的研發(fā);2008年實現(xiàn)車輛內(nèi)部參數(shù)自動校準功能的ABS控制裝置;2012年-2013年期間，致力于汽車避免碰撞緊急制動器。

四、重要申請人分析

針對決策控制領(lǐng)域重要申請人，奇瑞的研發(fā)重點在于緊急制動剎車系統(tǒng)的應(yīng)用;博世為汽車與智能交通全互聯(lián)和自動化鋪平了道路，尤其在泊車輔助方面。減少尋找停車位的交通量并提高可用停車位的利用率之后，不僅駕駛員，環(huán)境和城市都將受益匪淺;蘇州清研的研發(fā)重點在于利用傳感器以及攝像機等裝置實現(xiàn)對于駕駛員的疲勞及注意力分散等危險狀態(tài)的檢測，兼具本地預(yù)警與后臺遠程監(jiān)控功能于一體，全程為駕乘者、營運單位及監(jiān)管部門提供安全保障服務(wù)，有效規(guī)避危險情況的發(fā)生。

除全球車企一級供應(yīng)商等汽車巨頭之外，還用許多高校、企業(yè)在決策控制的具體分支掌握著核心技術(shù)。如國家電網(wǎng)、中興、比亞迪、浙江大學、華南理工大學等。

五、總結(jié)

對于決策控制技術(shù)，從申請趨勢來看，無論是全球還是中國，對于緊急剎車制動系統(tǒng)的研究熱度逐漸褪去，而對于自動泊車路徑規(guī)劃的研究熱度秩序高漲，尤其在國內(nèi)，雖然起步較晚，但追趕態(tài)勢明顯。這也與自動駕駛技術(shù)整體水平提升的需求是一致的。而對于駕駛員瞌睡預(yù)警的應(yīng)用，中國相較全球來說研究熱度偏高。

參考文獻：

[1] 張茂于.產(chǎn)業(yè)專利分析報告（第58冊）-自動駕駛[R].知識產(chǎn)權(quán)出版社，2017，（06）.