智能車輛專利技術(shù)綜述

葉慧芬

摘要：智能車輛（Intelligent Vehicles）是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。本文從專利文獻(xiàn)的視角對(duì)智能車輛技術(shù)進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了與智能車輛相關(guān)的專利申請(qǐng)趨勢(shì)，主要申請(qǐng)人分布，介紹了智能車輛的重點(diǎn)技術(shù)分支及其發(fā)展，并繪制了智能車輛技術(shù)發(fā)展路線圖，另外，本文還列舉了如何利用技術(shù)綜述進(jìn)行審查的實(shí)際案例，以提高審查工作的效率。

關(guān)鍵詞：智能駕駛；生活服務(wù)；安全防護(hù)；位置服務(wù)

一、智能車輛專利技術(shù)概述

通常對(duì)車輛的操作實(shí)質(zhì)上可視為對(duì)一個(gè)多輸入、多輸出、輸入輸出關(guān)系復(fù)雜多變、不確定多干擾源的復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制過程。駕駛員既要接受環(huán)境如道路、擁擠、方向、行人等的信息，還要感受汽車如車速、側(cè)向偏移、橫擺角速度等的信息，然后經(jīng)過判斷、分析和決策，并與自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)相比較，確定出應(yīng)該做的操縱動(dòng)作，最后由身體、手、腳等來完成操縱車輛的動(dòng)作。

與一般所說的自動(dòng)駕駛有所不同，所謂“智能車輛”，就是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器（雷達(dá)、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)，智能汽車本身具備主動(dòng)的環(huán)境感知能力，此外，它也是智能交通系統(tǒng)（ITS）的核心組成部分，是車聯(lián)網(wǎng)體系的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，通過車載信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車、路、互聯(lián)網(wǎng)等之間的無線通訊和信息交換。因此，智能汽車集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、模式識(shí)別、通訊及自動(dòng)控制等技術(shù)，它是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)駕駛輔助等于一體的高新技術(shù)綜合體。

從具體和現(xiàn)實(shí)的方面來看，智能汽車較為成熟的和可預(yù)期的功能和系統(tǒng)主要是包括智能駕駛系統(tǒng)、生活服務(wù)系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、位置服務(wù)系統(tǒng)以及用車服務(wù)系統(tǒng)等，各個(gè)參與企業(yè)也主要是圍繞上述這些功能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展的。

各個(gè)技術(shù)分支的申請(qǐng)年代狀況如圖2所示，智能駕駛系統(tǒng)的研究從1970年左右開始起步，在1993年開始，該技術(shù)得到發(fā)展，至今一直保持者迅速發(fā)展的趨勢(shì)。安全防護(hù)系統(tǒng)的研究起步年代也比較早，隨著車輛在我們生活中起到了越來越重要的作用，人們對(duì)其的安全防護(hù)意識(shí)也逐步增強(qiáng)，因此安全防護(hù)系統(tǒng)的研究至今仍然具有上升的發(fā)展趨勢(shì)。生活服務(wù)系統(tǒng)和位置服務(wù)系統(tǒng)研究的起步時(shí)間較晚，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，車主對(duì)車輛的個(gè)性化服務(wù)功能的要求也越來越多，這也潛在地推動(dòng)了生活服務(wù)系統(tǒng)和位置服務(wù)系統(tǒng)的研究發(fā)展，其研究發(fā)展力度甚至超過了安全防護(hù)系統(tǒng)以及智能駕駛系統(tǒng)。

二、智能車輛國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況

本文在DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中通過IPC、關(guān)鍵詞等方式統(tǒng)計(jì)了全球以及國(guó)內(nèi)智能車輛技術(shù)的專利數(shù)據(jù)，其中，各年度的全球申請(qǐng)量分布如圖3所示。

從圖3的數(shù)據(jù)顯示自從1967年以來，國(guó)外首先開始了智能車輛專利的申請(qǐng)，并逐步發(fā)展，我國(guó)還處于比較落后階段，全球申請(qǐng)量在過去的50年時(shí)間中，呈現(xiàn)出了三次行業(yè)發(fā)展的飛躍，在2004年達(dá)到了第一個(gè)頂峰，但是在2004-2005年有所下降，在2009年出現(xiàn)了第二個(gè)頂峰，在2009-2011年有所下降，直至目前為止，在2013年攀升至第三個(gè)頂峰。第一次行業(yè)快速發(fā)展是在1997-2003年間，我國(guó)的智能汽車研發(fā)還處于起步階段，國(guó)內(nèi)與全球?qū)＠暾?qǐng)量差距還很大；第二次行業(yè)的快速發(fā)展是在2005-2009年之間，短短的4年之間，與第一次行業(yè)快速發(fā)展相比更為顯著，此時(shí)我國(guó)的智能汽車研發(fā)也處于上升階段，從2005年以后中國(guó)的專利迎頭趕上，逐年遞增，與全球申請(qǐng)量趨勢(shì)基本保持一致；在2010年左右，國(guó)內(nèi)和全球的申請(qǐng)量都得到了飛速發(fā)展，這一方面是由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速崛起帶動(dòng)手機(jī)支付等各種新的應(yīng)用迅速普及，另一方面也反映出，中國(guó)的專利申請(qǐng)量已經(jīng)構(gòu)成全球?qū)＠暾?qǐng)的重要組成部分，全球?qū)＠暾?qǐng)量的遞增，離不開中國(guó)的巨大作用。

智能車輛技術(shù)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人以公司申請(qǐng)為主，其中全球?qū)＠暾?qǐng)?jiān)诓煌瑖?guó)家和地區(qū)的分布圖如圖4所示，從圖4中可以看出，智能車輛技術(shù)的專利申請(qǐng)主要集中在美、日、韓、中、德等國(guó)。這種分布反映上述國(guó)家和地區(qū)是專利申請(qǐng)的主要目標(biāo)國(guó)和地區(qū)，同時(shí)也說明全球智能車輛技術(shù)申請(qǐng)人對(duì)這些國(guó)家和地區(qū)的重視程度比較高。

圖5為技術(shù)原創(chuàng)國(guó)（專利首次申請(qǐng)國(guó)）的申請(qǐng)分布情況?？梢钥闯?，全球?qū)＠暾?qǐng)?jiān)瓌?chuàng)國(guó)中以日本、美國(guó)申請(qǐng)的申請(qǐng)量最大，其總和接近所有原創(chuàng)國(guó)家總量一半，由此可以看出，日、美很注重智能車輛技術(shù)研究。除了日、美之外外，其他歐亞國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)也對(duì)此領(lǐng)域有所關(guān)注，我們不難看出亞洲國(guó)家，如韓國(guó)和中國(guó)也致力于智能車輛技術(shù)的研發(fā)，尤其是中韓兩國(guó)，其在智能車輛技術(shù)方面做出的努力更是我們不容忽視的。

考慮到該領(lǐng)域中的美國(guó)申請(qǐng)較多，因此在我們實(shí)際審查時(shí)，很有必要注重外文庫(kù)特別是US、JP相關(guān)專利數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索。

圖6是對(duì)全球智能車輛技術(shù)的主要申請(qǐng)人的統(tǒng)計(jì)分析圖，全球的專利申請(qǐng)人分布比較平均。排在前幾位的是TOYOTA，BOSCH，DENSO等，而中國(guó)申請(qǐng)人進(jìn)入全球榜單前幾位的只有吉利，說明中國(guó)申請(qǐng)人大多還只是停留在國(guó)內(nèi)，沒有走出國(guó)門。

在我國(guó)的智能汽車技術(shù)專利申請(qǐng)中，從圖7中可以看出，主要申請(qǐng)人大致分為企業(yè)和高校申請(qǐng)，其中企業(yè)以汽車廠商為主，其中國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人以浙江吉利、長(zhǎng)安大學(xué)、上海交大、奇瑞汽車申請(qǐng)量較大，尤其是浙江吉利在智能車輛技術(shù)發(fā)展中占有領(lǐng)先地位。

浙江吉利：作為世界500強(qiáng)，集團(tuán)投資數(shù)億元建立了吉利汽車研究院具備較強(qiáng)的整車、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和汽車電子電器的開發(fā)能力，其自主研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的Z系列自動(dòng)變速器，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)汽車領(lǐng)域的空白，并獲得2006年度中國(guó)汽車行業(yè)科技進(jìn)步唯一的一等獎(jiǎng)；自主研發(fā)的EPS，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)汽車電子智能助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的先河；同時(shí)在BMBS爆胎安全控制技術(shù)、電子等平衡技術(shù)、新能源汽車等高新技術(shù)應(yīng)用方面取得重大突破；已經(jīng)獲得各種專利718項(xiàng)，其中發(fā)明專利70多項(xiàng)，國(guó)際專利26項(xiàng)。

長(zhǎng)安大學(xué)：屬于中華人民共和國(guó)教育部直屬的公立大學(xué)，編輯出版《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》、《交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)》、《建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》、《汽車駕駛員》等8種全國(guó)性期刊，在學(xué)科建設(shè)方面，含有國(guó)家級(jí)一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科交通運(yùn)輸工程，省部級(jí)重點(diǎn)學(xué)科車輛工程等與智能車輛技術(shù)相關(guān)學(xué)科和國(guó)家級(jí)特色專業(yè)。

自從2010年10月28日，百度“車聯(lián)網(wǎng)”關(guān)鍵詞第一次被搜索之后，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于車輛中的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。2011年4月，長(zhǎng)安大學(xué)為加快建設(shè)特色鮮明的大學(xué)，推動(dòng)陜西省（國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)中心）相關(guān)學(xué)科跨越式發(fā)展，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，長(zhǎng)安大學(xué)和西安浐灞生態(tài)區(qū)共建長(zhǎng)安大學(xué)科技園”，也是全國(guó)第一個(gè)擁有直接服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)板塊的國(guó)家級(jí)大學(xué)科技園，依托西安地區(qū)科研綜合實(shí)力和人才優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)發(fā)展超高頻RFID、高端傳感器的研發(fā)及技術(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)讓，打造物聯(lián)網(wǎng)器件集散、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用解決方案集聚、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品展示以及研發(fā)辦公、商業(yè)配套。

擁有關(guān)于交通方面的全國(guó)重點(diǎn)學(xué)科的上海交大在智能汽車方面的研自不必說，值得一提的還有清華大學(xué)，長(zhǎng)安汽車與清華大學(xué)“智能交通與主動(dòng)安全”項(xiàng)目合作贈(zèng)車儀式在清華大學(xué)舉行。長(zhǎng)安汽車贈(zèng)予清華大學(xué)10輛悅翔作為試驗(yàn)用車，用于汽車安全技術(shù)研究，由此展開了“產(chǎn)學(xué)研”模式，助力高校科研進(jìn)步。

三、審查實(shí)踐

針對(duì)審查實(shí)踐，下面通過具體案例說明如何利用該技術(shù)綜述提高審查工作的效率。

案例申請(qǐng)?zhí)枺?01210495964.9

發(fā)明名稱：車載終端程序管理方法

技術(shù)方案：一種車載終端程序管理方法，其特征在于包括如下實(shí)施步驟： a、汽車終端與手機(jī)端建立信息溝通通道；汽車終端將信息傳輸給手機(jī)端，手機(jī)端通過無線網(wǎng)絡(luò)登陸汽車服務(wù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)管理、維護(hù)系統(tǒng)主機(jī)，建立信息溝通通道； b、手機(jī)端在系統(tǒng)中進(jìn)行注冊(cè)、修改動(dòng)作，選擇車系、車型，下載最新管理程序； c、手機(jī)端在系統(tǒng)中進(jìn)行登陸，用戶手機(jī)端程序與汽車服務(wù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)管理、維護(hù)系統(tǒng)中相應(yīng)的車系車型程序進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)服務(wù)器程序版本高于客戶端版本，手機(jī)端將進(jìn)行程序的下載或者更新；當(dāng)服務(wù)器程序版與手機(jī)端版本相同，使用手機(jī)端現(xiàn)有程序； d、客戶端程序?qū)囕v進(jìn)行檢測(cè)。

在前面技術(shù)綜述的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步分析申請(qǐng)的說明書，不難得出：申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題是“汽車的主要零部件都由計(jì)算機(jī)控制，汽車生產(chǎn)廠家不斷將汽車控制程序進(jìn)行升級(jí)，但是現(xiàn)有的汽車控制程序產(chǎn)品不夠完善，車主對(duì)于終端產(chǎn)品內(nèi)程序的更新或者更改等問題處于被動(dòng)接受方，車主只能通過客服等有關(guān)部門的電話聯(lián)絡(luò)方式向其提供最新的車輛體檢程序。此種程序管理辦法執(zhí)行力較為薄弱，開展進(jìn)行也會(huì)因與車主聯(lián)絡(luò)以及車主時(shí)間安排等客觀因素產(chǎn)生出重重阻力”，而申請(qǐng)是采用“車主主動(dòng)將手機(jī)上的客戶端與服務(wù)器上的客戶端進(jìn)行比較，通過比較的結(jié)果來判斷是否要更新客戶端管理程序”的方式達(dá)到扭轉(zhuǎn)了車主被動(dòng)式以及程序發(fā)布困阻重重的局面。

通過以上分析可以確定，該申請(qǐng)技術(shù)方案的關(guān)鍵在于將客戶端的車載程序與汽車服務(wù)器中的程序進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，因此可以確定該申請(qǐng)涉及智能車輛的生活服務(wù)分支下面的互聯(lián)網(wǎng)連接及下載技術(shù)，因此嘗試采用關(guān)鍵詞汽車、下載、版本、比對(duì)、匹配、更新進(jìn)行檢索，由于獲得的文獻(xiàn)量太大，因此嘗試采用該領(lǐng)域的重要申請(qǐng)人，通用、比亞迪、吉利等進(jìn)行進(jìn)一步的限定降噪，獲得了最接近的現(xiàn)有技術(shù)CN102236566A，該文獻(xiàn)公開了一種車載電子控制模塊刷新系統(tǒng)及其方法，該發(fā)明可以基于網(wǎng)絡(luò)來非常方便、并能夠根據(jù)用戶需求來提供其所需刷新軟件解決了廠商采用光盤發(fā)放系統(tǒng)不方便，支付成本高的問題，并能使得用戶操作簡(jiǎn)便，快捷。經(jīng)過進(jìn)一步比對(duì)，該文件可以作為X類對(duì)比文件。

綜上，在明晰智能車輛的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展概況和熟悉該領(lǐng)域技術(shù)路線后，可以快速理解發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，準(zhǔn)確獲得技術(shù)方案的關(guān)鍵點(diǎn)，且基于各個(gè)技術(shù)分支的技術(shù)路線，利用“關(guān)鍵詞”、“重要申請(qǐng)人”這些要素有效快捷地篩選和定位對(duì)比文件，大幅減少檢索時(shí)間，有效提高審查效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳旭.汽車智能中控設(shè)計(jì)與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的探索[A]；User Friendly 2014暨UXPA中國(guó)第十一屆用戶體驗(yàn)行業(yè)年會(huì)議論文集[C]；2014年

[2]李磊.淺談智能車輛的發(fā)展[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2013（5）：72-75.

[3]淺談車載終端的技術(shù)發(fā)展方向[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2015（5）：67-69.