無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)分析

吳艷蘋 冉小燕 向薇 郝霏霏

摘要：2020年，一場(chǎng)突如其來(lái)的新冠肺炎疫情改變了許多人的生活方式。在這場(chǎng)全民抗疫的過(guò)程中，物流行業(yè)也發(fā)生了深刻變革，無(wú)人駕駛物流車的應(yīng)用推廣，從真正意義上實(shí)現(xiàn)了最后一公里的無(wú)接觸配送。以此為代表，越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)景需求，為無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展創(chuàng)造了極佳的外部條件，對(duì)這種新業(yè)態(tài)創(chuàng)新成果的保護(hù)也會(huì)受到前所未有的重視?，F(xiàn)從國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)地域分布、重要申請(qǐng)人等方面，對(duì)無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)進(jìn)行了技術(shù)分析，并著重介紹了京東的無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)情況，為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)了解無(wú)人駕駛物流車的創(chuàng)新成果保護(hù)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人駕駛;物流;專利分析;京東

0 引言

2003年，“SARS”病毒在全國(guó)肆虐，外部環(huán)境的變化，客觀上促進(jìn)了我國(guó)物流行業(yè)的巨大發(fā)展。17年后，物流行業(yè)在抗擊新冠肺炎疫情的“戰(zhàn)役”中，發(fā)揮了極為重要的作用。在疫情肆虐之初，當(dāng)多數(shù)人還處在驚慌中時(shí)，京東無(wú)人配送車就已經(jīng)開(kāi)始為抗擊疫情的最前線——武漢市第九醫(yī)院配送快遞，為戰(zhàn)斗在一線的醫(yī)護(hù)人員和病人提供了基本的生活物資。實(shí)際上，這是全球第一次L4級(jí)別自動(dòng)駕駛車的實(shí)際落地應(yīng)用，從2020年春節(jié)截至目前，該無(wú)人駕駛物流車運(yùn)行穩(wěn)定正常。

無(wú)人駕駛物流車的主要原理是利用雷達(dá)、傳感器和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，完成對(duì)周圍環(huán)境路況的探測(cè)，實(shí)現(xiàn)自身狀況調(diào)整、實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃等的自動(dòng)控制。物流車將自己所處的具體位置和環(huán)境情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并傳輸給云端進(jìn)行分析，根據(jù)配送需求，調(diào)配站通過(guò)云端將配送指令發(fā)送給配送車進(jìn)行配送，到達(dá)目的地后，通過(guò)人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)包裹投遞。無(wú)人駕駛物流車在物流配送中的應(yīng)用帶來(lái)了如下有益效果：（1）無(wú)接觸式配送，提升安全保障。（2）解決物流人力短缺問(wèn)題，減少人力成本。（3）提升投遞效率和調(diào)度能力。（4）提高行駛安全性。（5）創(chuàng)新服務(wù)理念和服務(wù)方式。本文將基于無(wú)人駕駛物流車的專利發(fā)展趨勢(shì)，分析該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r、研究熱點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 無(wú)人駕駛物流車的專利申請(qǐng)分析

1.1? ? 申請(qǐng)趨勢(shì)分析

2001—2020年3月，全球范圍內(nèi)涉及無(wú)人駕駛物流車領(lǐng)域的專利申請(qǐng)共計(jì)473件，全球及中國(guó)的無(wú)人駕駛物流車領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)如圖1所示。

從圖1可以看出，全球無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展經(jīng)歷了2001—2007年的萌芽期、2008—2014年的平穩(wěn)發(fā)展期和2015年至今的快速發(fā)展期3個(gè)階段。中國(guó)雖然自2008年后才開(kāi)始出現(xiàn)相關(guān)申請(qǐng)，但國(guó)內(nèi)企業(yè)有著明顯的配送場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)。首先，從物流配送業(yè)務(wù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)的業(yè)務(wù)規(guī)模遠(yuǎn)超其他國(guó)家;其次，國(guó)內(nèi)的人口密度較大，每單配送需要的配送距離相對(duì)較短，國(guó)內(nèi)配送場(chǎng)景下的無(wú)人配送車相對(duì)更容易落地應(yīng)用。因此，中國(guó)電子商務(wù)的迅速發(fā)展以及自動(dòng)駕駛技術(shù)的深入研究，加速了中國(guó)無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展，使得中國(guó)無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)量占據(jù)全球申請(qǐng)總量的比重越來(lái)越大。

1.2? ? 申請(qǐng)地域分布分析

下面將對(duì)無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)的地域分布進(jìn)行分析，其反映了當(dāng)?shù)卦擁?xiàng)技術(shù)研發(fā)的活躍程度。無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)地域分布如圖2所示。

從圖2可以看出，中國(guó)的無(wú)人駕駛物流車專利總數(shù)位列第一，占比超過(guò)一半，達(dá)到了59.09%，接下來(lái)依次是美國(guó)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織和日本。這跟中國(guó)物流行業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位是密不可分的。近年來(lái)，中國(guó)物流行業(yè)的主要變革方向，如共享物流、快遞機(jī)器人、快遞無(wú)人機(jī)等，都是基于互聯(lián)網(wǎng)+、機(jī)器視覺(jué)、智能穿戴等“風(fēng)口行業(yè)”大發(fā)展的基礎(chǔ)上開(kāi)展的智能化配送方式，層出不窮的新技術(shù)、新應(yīng)用，為中國(guó)無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展提供了有力的支持和保障。

1.3? ? 重要申請(qǐng)人分析

本文按照全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量，排列出了無(wú)人駕駛物流車的重要申請(qǐng)人，如圖3所示。

從圖3可以看出，電商巨頭京東旗下的北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司和京東尚科信息技術(shù)有限公司作為共同申請(qǐng)人位列第一，傳統(tǒng)零售業(yè)巨頭沃爾瑪和亞馬遜也榜上有名;高新技術(shù)企業(yè)的智行者以低速無(wú)人物流車“蝸必達(dá)”為代表產(chǎn)品，積極參與了無(wú)人駕駛物流車的研發(fā)與專利布局，而傳統(tǒng)車企僅有豐田上榜。

2 京東及其重要專利分析

京東集團(tuán)作為電商巨頭，在行業(yè)發(fā)展初期就致力于建立自己的物流體系，盡管導(dǎo)致了企業(yè)一段時(shí)間內(nèi)的虧損，但其長(zhǎng)期專注于“互聯(lián)網(wǎng)+物流”的建設(shè)模式，致力于打造著眼未來(lái)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)，在今天看來(lái)意義非凡。2016年，京東X事業(yè)部正式成立，開(kāi)啟自主研發(fā)物流化技術(shù)設(shè)備的征程。2017年4月，京東物流集團(tuán)宣布獨(dú)立，在物流技術(shù)中，京東以無(wú)人倉(cāng)、無(wú)人車、無(wú)人機(jī)等構(gòu)建起了智能物流體系。隨著京東無(wú)人技術(shù)戰(zhàn)略的不斷深化，京東智能物流將能夠創(chuàng)建出更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，滿足復(fù)雜多變的用戶需求，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)效率和用戶體驗(yàn)的“雙提升”，成為京東智能化商業(yè)的重要一環(huán)。本節(jié)將以京東的專利申請(qǐng)作為代表進(jìn)行深入分析，見(jiàn)微知著，探索無(wú)人駕駛物流車的研究熱點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

京東無(wú)人駕駛物流車專利申請(qǐng)情況的技術(shù)功效分析如下：首先，根據(jù)自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)以及物流配送技術(shù)進(jìn)行技術(shù)劃分，即障礙物感知、交通標(biāo)識(shí)（包括信號(hào)燈）感知、路徑規(guī)劃、控制策略、高精度地圖、定位以及貨物存取共7個(gè)技術(shù)分支。其次，將技術(shù)效果劃分為自動(dòng)化、準(zhǔn)確性、安全性、效率和提升用戶體驗(yàn)。京東無(wú)人駕駛物流車技術(shù)功效分析如圖4所示。

由圖4可知，京東專利申請(qǐng)的技術(shù)布局全面，涉及全部技術(shù)分支，并力求提升配送效率和用戶體驗(yàn)。

京東于2016年10月11日提出一件專利申請(qǐng)（CN106338993A），該申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)人配送車，其采用天線獲取位置信息，利用雷達(dá)和攝像機(jī)探測(cè)周圍環(huán)境，能夠計(jì)算無(wú)人配送車與障礙物的距離，還可以檢測(cè)交通信號(hào)燈的顏色，工業(yè)控制器根據(jù)獲取的信息控制配送車行駛，能夠滿足物流配送的自動(dòng)化和安全性需求。該申請(qǐng)被引用次數(shù)達(dá)到了7次，屬于早期重要專利，致力于滿足自動(dòng)化和安全性需求，為京東無(wú)人駕駛物流車技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

從圖4可以看出，京東專利申請(qǐng)布局最多的技術(shù)分支是路徑規(guī)劃，以期提高配送效率。例如，京東于2018年9月28日提出一件專利申請(qǐng)（CN110378642A），該申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)人配送方法，第一無(wú)人配送車根據(jù)第一配送路線進(jìn)行自動(dòng)配送;在所述第一無(wú)人配送車的行駛狀態(tài)滿足預(yù)定條件時(shí)，獲取所述第一無(wú)人配送車的實(shí)時(shí)狀態(tài);配送服務(wù)平臺(tái)根據(jù)第一無(wú)人配送車的實(shí)時(shí)狀態(tài)生成第一無(wú)人配送車以及第二無(wú)人配送車的第二配送路線，并通過(guò)及時(shí)更新地圖信息的方式，同步更新相關(guān)配送車的配送路線，同時(shí)更新情報(bào)信息與策略，提高了配送效率。

此外，隨著無(wú)人駕駛物流車應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展和深入，為了實(shí)現(xiàn)物流配送中良好的人機(jī)協(xié)作與人機(jī)交互，提高包裹存取的便利性，京東于2019年2月22日提出一件專利申請(qǐng)（CN109828576A），該申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)人配送機(jī)器人的手勢(shì)控制方法，該方法通過(guò)對(duì)用戶的手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別生成識(shí)別結(jié)果;確定無(wú)人配送機(jī)器人的運(yùn)行模式，其中，運(yùn)行模式包括行駛模式、手勢(shì)取貨模式;在所述識(shí)別結(jié)果可信且所述運(yùn)行模式為手勢(shì)取貨模式時(shí)，所述無(wú)人配送機(jī)器人移動(dòng)至所述用戶處進(jìn)行預(yù)定操作。通過(guò)該方法能夠縮短取貨時(shí)間，提高取貨過(guò)程的靈活性，解決了現(xiàn)有技術(shù)需要輸入驗(yàn)證碼開(kāi)箱取貨不便的問(wèn)題，提升了用戶體驗(yàn)。

綜上所述，京東關(guān)于無(wú)人駕駛物流車的專利申請(qǐng)，除了保證其基本的自動(dòng)性、安全性需求，更著力于提高配送效率，并逐漸向提升用戶體驗(yàn)的方向發(fā)展，展現(xiàn)出了較好的場(chǎng)景適應(yīng)性，未來(lái)有助于在更多領(lǐng)域擴(kuò)展用途。

3 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)駕駛技術(shù)在無(wú)人物流車的應(yīng)用和推廣中起到了至關(guān)重要的作用，無(wú)人物流車在低速、復(fù)雜環(huán)境中的商業(yè)化應(yīng)用，又將反過(guò)來(lái)推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷更新。隨著5G商用和人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)零售業(yè)向新零售業(yè)的轉(zhuǎn)型以及無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入快車道。但當(dāng)前仍存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：首先是技術(shù)局限性。比如，當(dāng)無(wú)人駕駛物流車應(yīng)用于高速、復(fù)雜的場(chǎng)景時(shí)，受限于較快的速度要求和更為復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)條件，產(chǎn)品就會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)。其次是推廣性價(jià)比。制造無(wú)人物流車需要大量高科技軟硬件系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)備，企業(yè)是否有足夠的動(dòng)力，花費(fèi)較大成本，甚至“賠本”將技術(shù)進(jìn)行實(shí)際推廣使用。最后是方案融合性。能否增強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的兼容性，將獨(dú)立的技術(shù)融合成一個(gè)整體的解決方案。

為應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，筆者建議從以下兩個(gè)方面入手：一是開(kāi)展廣泛的產(chǎn)、學(xué)、研一體化合作。依托特定場(chǎng)景，充分發(fā)揮高?？蒲?、傳統(tǒng)車企、高新技術(shù)企業(yè)的特點(diǎn)和特長(zhǎng)，走產(chǎn)、學(xué)、研一體化的創(chuàng)新之路，形成合力，更能早日推動(dòng)無(wú)人駕駛物流車設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。二是推動(dòng)行業(yè)規(guī)范的落地。比如，無(wú)人駕駛物流車的主管和備案機(jī)關(guān)、可以應(yīng)用的場(chǎng)景范圍、一旦發(fā)生事故由誰(shuí)來(lái)承擔(dān)主體責(zé)任、停放和運(yùn)行速度應(yīng)當(dāng)按照怎樣的標(biāo)準(zhǔn)等，使無(wú)人駕駛物流車的發(fā)展做到有據(jù)可依，建立長(zhǎng)效的監(jiān)管機(jī)制，為無(wú)人駕駛物流車的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展提供保障。

收稿日期：2020-07-07

作者簡(jiǎn)介：吳艷蘋（1982—），女，北京人，碩士研究生，助理研究員，從事測(cè)控領(lǐng)域發(fā)明專利的實(shí)質(zhì)審查工作。