研究周报 | 基于专利分析管窥，自动驾驶技术哪家强

上一期智能网联汽车研究周报从技术周期、政策监管和企业并购层面梳理了全球智能网联汽车行业的相关动态，本期周报着眼于相关专利这一微观层面看看智能网联汽车技术谁家强。

专利是企业研发成果的重要组成部分，是衡量研发能力的重要标志。专利文献是提供技术内容的最佳信息源，蕴含了丰富的技术信息和市场信息。聚焦到自动驾驶汽车领域，尽管目前的自动驾驶车辆尚未达到完全自动驾驶水平，但自动驾驶车辆将成为未来车辆的主流发展方向，随着该观点得到业内广泛的认可，自动驾驶汽车领域的专利技术申请也快速增长。许多公司（含传统车企）、供应商及大型技术公司正致力于自动驾驶技术的研发，各方都希望能在这块巨大的“蛋糕”上分一杯羹。本文调研了较有影响力的四所国际机构所作出的三份自动驾驶汽车专利技术的研究成果，并探讨了其中的局限性，供相关研发企业参考。

一、科隆经济研究中心：德国公司自动驾驶专利量远超美国厂商

许多公司已开始测试并验证各自的自动驾驶技术，为便于判断公司在自动驾驶车辆领域的投入及贡献，可采用各大公司在该领域内所取得的专利数量，将其作为一项重要的衡量指标。2017年8月，科隆经济研究中心（Cologne Institute for Economic Research）发布了一项关于自动驾驶汽车领域排名的研究。科隆经济研究中心采用并分析了与自动驾驶车辆相关的5839项专利（2010.1-2017.7），评选了在自动驾驶领域排名行业前沿的十大公司，如图1显示。

图1：全球自动驾驶汽车专利技术排名（2010.1-2017.7）

据图1显示，德国的汽车业将继续在自动驾驶领域保持强有力的主导地位：在专利数量排名最高的十大企业中，其中有六家是德国公司，而博世位于榜首，拥有958项专利，远高于排名第二的奥迪（516项专利）。第3-10名依序为Continental(439项)、福特(402项)、GM(380项)、BMW(370项)、丰田(362项)、福斯(343项)、戴姆勒(339项)、谷歌(338项)。根据科隆经济研究中心的研究，被许多人认为在自动驾驶研发方面表现出色、处于业内领导者地位的谷歌，其所持有的自动驾驶专利数量在Top 10中排名垫底。

这份统计同时指出，进入前10名的6家德国厂商、合计拥有2965项自动驾驶相关专利，远胜美国三家厂商的1120项。

二、Oliver Wyman & WIPO：谷歌自动驾驶技术优势最为显著

当前，在汽车移动应用领域最大的科技竞争者谷歌，已经像领先的汽车公司一样迅速地为知识产权申请专利，建立自己的车队。2017年5月，根据Oliver Wyman和世界知识产权组织（WIPO）的研究，2012至2016年间，12家主要汽车制造商和全球科技公司提交的移动专利技术略多于5000项。其中，近3800项相关专利分布于六大汽车公司——奥迪、通用汽车、戴姆勒、大众、宝马、特斯拉，这些专利主要涉及绿色汽车的相关技术，包括电动汽车、电池、燃料电池和替代燃料。在这一类专利中，科技公司只申请了七项。

然而，在余下的约1200项涉及车联网和自动驾驶汽车相关专利中却出现了完全不同的现象。在这些专利中，有近三分之一是由谷歌领导的科技公司申请的。事实上，在车联网和自动驾驶领域，谷歌申请的相关专利，几乎与业界领导者audi（221项）持平，超过宝马（198项）和戴姆勒（159项），以及通用汽车（141项）和大众（75项）。非汽车集团的其他五家公司分别是苹果、脸谱网、微软、Amazon和Uber。

图2：全球车联网和自动驾驶汽车专利技术波士顿矩阵                         资料来源：forbes

图2是全球车联网和自动驾驶汽车专利技术波士顿矩阵竞争图中（也可被称为专利评估矩阵），纵轴代表专利数量，横轴代表专利份额，可见，根据Oliver Wyman和世界知识产权组织（WIPO）的研究，位于波士顿矩阵图右上角的谷歌公司在车联网和自动驾驶方面的技术优势最为显著。

三、汤森路透：汽车商的自动驾驶汽车专利远胜硅谷

根据汤森路透2015年1月发布的全球汽车专利报告，统计了2009-2013五年间行业内的专利获取情况。报告显示，汽车行业革新总体的突破点主要集中在新能源、导航和安全系统之上。其中，在自动驾驶方面，汤森路透通过专利分析，得出以下结果。

图3：自动驾驶汽车专利技术排名（2009-2013）                 资料来源：汤森路透

在操控类技术中，自动驾驶技术是热点。如图3，虽然谷歌在自动驾驶技术方面的新闻较多，但这方面专利申请最多的却是丰田和通用。2009-2012年，丰田在自动驾驶方面的新专利数均居全球首位，2013年其被通用超越。日立、电装、博世这三家零部件企业以及谷歌也是自动驾驶技术专利数前十的企业。

图4：安全驾驶辅助类专利技术排名（2009-2013）              资料来源：汤森路透

在安全类技术中，最热点是各种安全驾驶辅助技术，比如：车辆偏离预警系统、交通标识识别功能、智能刹车、盲点探测系统、后置雷达、行人安全系统、自动远光灯控制等。如图4，博世在安全驾驶辅助方面的专利最多，使该领域技术领导者。2013年其新专利增幅最大。在安全驾驶辅助技术方面新专利前十的企业以欧洲企业居多，除了博世，还有戴姆勒、宝马、大陆、法雷奥、奥迪、大众。另三家非欧洲企业是通用、丰田、电装。

四、点评

显然，科隆经济研究中心、Oliver Wyman和世界知识产权组织（WIPO）、以及汤森路透，这四家业内知名机构所作出的上述三项自动驾驶汽车专利研究，呈现出了大相径庭的分析结果。我们认为主要原因归结于其采用的数据源不同，分析手段是其次，具体在于（不限于）以下3点：

1.检索时间不同。

最新的是科隆经济研究中心，于2017年8月发布，相关专利数据来源于2010.1至2017.7这一时间段；Oliver Wyman和世界知识产权组织（WIPO）的研究，则发布于2017年5月，数据来源于2012至2016年；做专利分析最为权威的汤森路透社，由于发布时间较早、数据较老，为2015年发布的2009-2013五年间行业内的专利获取情况，因此与当前行业实际情况有可能差距最大。

2. 制定的检索策略不同。

检索策略的制定是专利分析的基础，可以说一项专利分析报告是否真实有效，相当程度上取决于检索策略指定的效果，即是否可以从海量专利数据中找到几乎所有的目标专利。很遗憾的是，上述三份研究均未公开所采用的检索策略，因而数据的准确性无从评价。

3. 所采用的数据库可能会有所不同。

上述三份研究也未公开所采用的专利数据库。

实际上，自动驾驶汽车是一个非常复杂的系统，涉及感知、认知、行动层的多项技术。行动层包括转向、油门和制动三大控制器（以及执行机构）；感知部分包括两方面，感知环境的激光雷达、毫米波雷达、摄像头、组合导航设备，感知车辆自身的包括轮速计和三大控制器的反馈量；而认知部分，包括决策和规划，是通常意义上的人工智能所在。

图5：自动驾驶汽车工作原理及关键部件一览              资料来源：雷锋网

因此，无论是科隆经济研究中心、Oliver Wyman和世界知识产权组织（WIPO）、还是汤森路透，目前均未有对整个自动驾驶汽车技术领域进行系统化的专利研究，现有的少量的图表和分析只能作为一个小尝试，满足我们对整个自动驾驶汽车产业技术管中一窥的欲望。

参考文献：

1、Who Leads the Autonomous Driving Patent Race?

https://www.statista.com/chart/10879/autonomous-driving-patents/

2、Google Racking Up More Patents Than Most Automakers On Connected And Self-Driving Cars

https://www.forbes.com/sites/oliverwyman/2017/05/17/google-racks-up-more-patents-than-most-automakers-on-connected-and-self-driving-cars/#5862186b41ef

3、Thomson Reuters Releases Detailed Report on Automotive Innovations

http://www.patinformatics.com/thomson-reuters-releases-detailed-report-automotive-innovations/

4、深度：一张图看清自动驾驶产业

https://www.leiphone.com/news/201606/QUGoK5cKNFf9Z8oQ.html