基于專利數據的全球自動駕駛感知技術創新態勢

感知技術作為自動駕駛的關鍵核心技術之一，是實現自動駕駛的基礎和前提條件。本文以自動駕駛、感知技術領域相關技術為關鍵詞，選取了中國、日本、美國、韓國等15個國家和地區專利局及PCT（國際專利合作協定）截至2018年底的相關專利信息，制成了自動駕駛感知技術領域10153項專利文本數據集，并采用無監督主題挖掘技術，對該專利數據集進行分析，以研判全球自動駕駛感知技術的創新態勢。

一、全球自動駕駛感知技術創新態勢研判

從新增專利來看，全球自動駕駛感知技術正處于快速發展期

2009年，谷歌正式啟動商業自動駕駛汽車項目，自動駕駛開始進入公眾視線并漸成熱點。以谷歌、優步、百度等為代表的互聯網科技企業和以寶馬、奔馳等為代表的傳統汽車廠商紛紛加入自動駕駛的研發競賽。此后，全球自動駕駛感知領域的相關專利申請大幅增長，并進入快速發展期。

2018年，全球自動駕駛感知領域的新增專利數量為1671項，是2010年的6.5倍；PCT新增專利數量為79項，是2010年的6.1倍。中、日、美、韓依次位列全球專利數的前四名，約占專利總數的84%。

圖1 全球自動駕駛感知技術領域專利申請趨勢（1990-2018）

從申請主體看，企業成為自動駕駛感知技術創新的引領者

在全球范圍內，企業的研發能力明顯高于高校科研院所。2018年，全球以企業為申請主體的專利有1070項，約為高校科研院所的2.8倍，占到總數的64%。2018年，中國以企業為申請主體的專利比重為62%，日本為92%，美國為83%。由此可見，在全球范圍內，企業作為自動駕駛感知技術創新主體的作用愈加凸顯，日本和美國尤甚。此外，現代、日產、豐田、福特等傳統汽車廠商和博世、電裝、法雷奧等國際知名汽車零部件供應商占據著主導地位。

從技術領域看，毫米波雷達和激光雷達技術創新熱度高漲

自動駕駛感知技術包括視覺傳感器、紅外傳感器、激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器技術等，其中紅外傳感器和超聲波雷達技術專利占比較高，分別為27.1%和24.2%，兩者占比超過一半。從專利申請增速看，毫米波雷達、激光雷達領域專利數量增速最高，2018年專利分別有185項和416項，比2017年分別增長113%和103%，遠高于紅外傳感器（24%）、視覺傳感器（22%）和超聲波傳感器（18%）的增速，由此看來，毫米波雷達和激光雷達方向的技術創新備受關注。從主導企業看，在視覺傳感器領域，位列全球前十的企業絕大部分為日、德、美、韓的傳統汽車廠商；在毫米波雷達和激光雷達兩個熱點領域，日本汽車制造和零部件企業專利布局尤為積極，豐田、日產、電裝、本田等日本企業所獲專利數量占據絕對優勢。

圖2 主要國家（地區）及PCT自動駕駛感知技術新增專利累積占比

圖3 全球擁有自動駕駛感知領域專利的主要企業（前20位）

圖4 全球自動駕駛感知技術細分領域專利申請情況

圖5 中國擁有自動駕駛感知領域專利的主要企業（前20位）

圖6 自動駕駛感知技術各細分領域的主要企業

二、我國自動駕駛感知技術創新現狀分析

專利數量占全球半壁江山，但申請主體的集中度不高

我國在自動駕駛感知領域起步較晚，但在2009年后進入快速發展期，專利數量增長迅速。2018年相關專利為1360項，是2010年的19.4倍。截至2018年末，我國相關專利數量占全球專利總數的51.8%，遠超其他國家。但與日本、美國相比，高校科研院所在我國專利申請方面占比較高，企業的研發主體作用有待進一步提升。

我國的專利申請主體涉及數十所高校科研院所、數十家大中小企業、個人，主要表現為專利集中度不高，單一主體擁有的專利數量偏少，研究力量較為分散，難以實現核心技術突破和技術創新成果轉化。

互聯網企業相對領先，但傳統車企專利布局落后

近年來，百度連續投入巨資研發自動駕駛技術，獲批建設國家自動駕駛開放創新平臺，在國內自動駕駛領域居于領先地位。截至目前，百度Apollo自動駕駛開放平臺已上線6個版本，生態合作伙伴超過70家，覆蓋整車、零部件、出行服務等自動駕駛的關鍵領域。目前，我國已為32家自動駕駛領域關聯企業發放了101張智能網聯汽車道路測試牌照，其中百度獲得50余張。相比之下，國內傳統車企專利布局較為落后，僅奇瑞、北汽、吉利等擁有部分專利；本土汽車零部件供應商，除了中信戴卡擁有視覺傳感器方面的少數專利，其他汽車零部件供應商身影難覓。國際知名汽車廠商則通常采用投資、收購等方式，加強其在自動駕駛領域的技術儲備和專利布局。比如，福特于2015年發布“智能移動戰略”，相繼投資或收購了云計算公司Pivotal Software、三維地圖公司Civil Maps、激光雷達公司Velodyne、機器視覺公司SAIPS，以及自動駕駛技術公司Argo AI。目前，福特已經成為全球自動駕駛領域最具競爭力的公司之一。

東部地區創新相對活躍，但企業分布較為分散

從空間分布看，東部地區相關企業和專利數量多，具有較高的技術創新活躍度。按2018年的新增專利數排序，國內感知技術領域專利數排名前30的企業中，北京、江蘇、廣東位居前三，分別擁有7家、3家和3家，占前30家企業專利總數的48%。值得注意的是，這些企業分布在15個省市，區域分布較為分散。此外，對比2017年和2018年創新活躍度排名靠前的30家企業，北京從4家上升至7家，創新活躍度持續提升，重慶從3家下降至無，創新活躍度明顯下降。

企業可基于專利信息分析與挖掘技術，緊盯國外企業的技術創新動向，了解其技術研發的市場布局重點，結合自身優勢確定申請專利的技術創新點和方案；同時，可借鑒國外企業的做法，通過并購或投資其他自動駕駛領域科技公司，增強自身的技術儲備。

三、針對全球自動駕駛感知技術創新的兩大建議

第一，加強專利布局，創新專利運營模式

一方面，企業可基于專利信息分析與挖掘技術，緊盯國外企業的技術創新動向，了解其技術研發的市場布局重點，結合自身優勢確定申請專利的技術創新點和方案；同時，可借鑒國外企業的做法，通過并購或投資其他自動駕駛領域科技公司，增強自身的技術儲備。例如，可追蹤豐田、日產、電裝等公司在毫米波雷達和激光雷達領域領先企業的創新行為，選擇合適的專利布局策略，避免差距進一步拉開。另一方面，國內企業可創新專利運營模式，探索建立自動駕駛專利聯盟，將與相關領域關聯的專利通過協商進行集中管理，整體打包建立專利池，聯盟成員單位實施專利交叉許可或互惠使用專利技術。

第二，加強協調協作，共建產業生態

圍繞自動駕駛標準、用戶行為數據、交通場景數據、測試評價體系等關鍵因素，加強科研院所與企業的合作，成立自動駕駛創新聯合體，促進產學研協同創新。鼓勵地方主管部門加快道路測試牌照發放，同時統籌制定道路測試有關規定，確保國內標準與國際標準同步。另外，還要推動自動駕駛系統、高精度傳感、定位系統、計算視覺、人工智能等領域深度融合，建立技術路線多樣、商業模式豐富的自動駕駛產業生態體系。