基于专利数据的全球自动驾驶感知技术创新态势

魏强 陆平 侯雪

感知技术作为自动驾驶的关键核心技术之一，是实现自动驾驶的基础和前提条件。本文以自动驾驶感知技术领域相关技术为关键词（中、英、日、韩四国语言），选取了截至2018年底的中、日、美、韩等15个国家或地区专利局及PCT（国际专利合作协定）的相关专利信息，形成了自动驾驶感知技术领域包括10153项专利（不包括实用新型）的文本数据集;并无监督的主题挖掘技术，分析了该专利数据集，以研判全球自动驾驶感知技术的创新态势。

全球自动驾驶感知技术创新态势研判

从新增专利看，全球自动驾驶感知技术处于快速发展期。2009年，谷歌正式启动商业自动驾驶汽车项目，自动驾驶开始进入公众视线并渐成热点。以谷歌、优步、百度等为代表的互联网科技企业和以宝马、奔驰等为代表的传统汽车厂商纷纷加入自动驾驶研发竞赛。此后，全球自动驾驶感知领域的相关专利申请大幅增长，并进入快速发展期。2018年，全球自动驾驶感知领域的新增专利数量为 1671 项，是2010年的6.5倍; PCT新增专利数量为79项，是2010年的6.1倍。中、日、美、韩依次位列专利数的前四名，四国合计约占专利总数的 84%。

从申请主体看，企业成为自动驾驶感知技术创新的引领者。在全球范围内，企业研发能力明显高于高校科研院所的研发能力。2018年全球以企业为申请主体的专利有1070项，约为高校科研院所的2.8倍，占到总数的64%，而2015年这一比重为53%。2018年，中国以企业为申请主体的专利比重为62%，日本为92%，美国为83%。可见，在全球范围内，企业作为自动驾驶感知技术创新主体的作用愈加凸显，其中，以日本和美国尤甚。现代、日产、丰田、福特等传统汽车厂商和博世、电装、法雷奥等国际知名汽车零部件供应商占据着主导地位。

从技术领域看，毫米波雷达和激光雷达技术创新热度高涨。自动驾驶感知技术包括视觉传感器、红外传感器、激光雷达、毫米波雷达和超声波传感器技术等，其中红外传感器和超声波雷达技术专利占比较高，分别为27.1%和24.2%，两者合计占比超过一半。从专利申请增速看，毫米波雷达、激光雷达领域专利数量增速最高，2018年专利分别有185项和416项，比2017年分别增长113%和103%，远高于红外传感器（24%）、视觉传感器（22%）和超声波传感器（18%）的增速，这表明毫米波雷达和激光雷达方向的技术创新备受关注。从主导企业看，在视觉传感器领域，位列全球前10的企业绝大部分为日、德、美、韩的传统汽车厂商;在毫米波雷达和激光雷达两个热点领域，日本汽车制造和零部件企业专利布局尤为积极，丰田、日产、电装、本田等日企所获专利数量占据绝对优势。

我国自动驾驶感知技术创新现状分析

专利数量占据半壁江山，但申请主体集中度不高。我国在自动驾驶感知领域起步较晚，但在2009年后进入快速发展期，专利数量增长迅速。2018年相关专利为1360项，是2010年的 19.4倍。截至2018年底，我国相关专利占到全球专利总数的51.8%，远超其他国家。但与日本、美国相比，高校科研院所在我国专利申请方面占比较高，企业的研发主体作用有待进一步提升。我国的专利申请主体涉及数十所高校科研院所、数十家大中小企业或个人，专利集中度不高，单一主体拥有的专利数量偏少，研究力量较为分散，不利于核心技术突破和技术创新成果转化。

互联网企业相对领先，传统车企专利布局落后。近年来，百度持续投入巨资研发自动驾驶技术，获批建设国家自动驾驶开放创新平台，在国内自动驾驶领域居领先地位。截至目前，百度Apollo自动驾驶开放平台已上线6个版本，生态合作伙伴超过70家，覆盖整车、零部件、出行服务等自动驾驶的关键领域。我国已为32家自动驾驶领域关联企业发放了101张智能网联汽车道路测试牌照，百度获得50余张。相比之下，国内传统车企专利布局较为落后，仅奇瑞、北汽、吉利等拥有部分专利;除中信戴卡拥有视觉传感器方面的少数专利外， 本土其他汽车零部件供应商身影难觅。国际知名汽车厂商通常采用投资、收购等方式，加强其在自动驾驶领域的技术储备和专利布局。比如，福特2015年发布“智能移动战略”，相继投资或收购了云计算公司Pivotal Software、高精地图公司Civil Maps、激光雷达公司Velodyne、机器视觉公司SAIPS，以及自动驾驶技术公司Argo AI。福特已成为全球自动驾驶领域最具竞争力的公司之一。

东部地区创新相对活跃，但企业分布较为分散。从空间分布看，东部地区相关企业和专利数量多，显示了较高的技术创新活跃度。按2018年新增专利数排序，在国内感知技术领域专利数排名前30的企业中，北京、江苏、广东分别拥有7家、3家和3家，位居前三，这13 家企业拥有的专利合计占到前30家企业专利总数的48%。值得注意的是，这前30家企业分布在15个省市，区域分布较为分散。此外，对比2017年和2018年创新活跃度排名靠前的 30家企业，北京从4家上升至7家，创新活跃度持续提升，重庆从3家下降至0家，创新活跃度有所下降。

我国自动驾驶感知技术创新发展的两点建议

加强专利布局，创新专利运营模式。一方面，企业可基于专利信息分析与挖掘技术，紧盯国外企业的技术创新动向，了解其技术研发的市场布局重点，结合自身优势确定申请专利的技术创新点和方案;同时，可借鉴国外企业的做法，通过并购或投资其他自动驾驶领域科技公司，增强自身的技术储备。例如，可追踪丰田、日产、电装公司等在毫米波雷达和激光雷达领域领先企業的创新行为，选择合适的专利布局策略，避免进一步拉开差距。另一方面，国内企业可创新专利运营模式，探索建立自动驾驶专利联盟，将与相关领域关联的专利通过协商进行集中管理，整体打包建立专利池，联盟成员单位实施专利交叉许可或相互优惠使用专利技术。

加强协调协作，共建产业生态。围绕自动驾驶标准制定、用户行为数据、交通场景数据和测试评价体系等自动驾驶关键因素，促使企业与科研院所合作，成立自动驾驶创新联合体，促进产学研协同创新。鼓励地方相关主管部门加快道路测试牌照发放，鼓励企业开展研发活动，同时统筹制定道路测试的相关规定，确保国内标准与国际标准同步。推动自动驾驶系统、高精度传感、定位系统、计算视觉和人工智能等领域的深度融合，建立技术路线多样、商业模式丰富的自动驾驶产业生态体系。