從專利看博世在車道保持技術(shù)上的路線演變

王行

摘要：近年來，智能駕駛越來越受到消費者和廠商的重視，車道保持輔助系統(tǒng)是典型的駕駛員輔助駕駛系統(tǒng)之一，它針對駕駛員注意力分散而未控制車輛致使車輛偏離車道而設(shè)計，保證車輛在車道內(nèi)安全行駛。本文以車道保持輔助系統(tǒng)技術(shù)相關(guān)專利申請為研究對象，主要針對博世的專利申請進(jìn)行統(tǒng)計和篩選，并對重要專利進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：博世;車道保持;輔助駕駛;專利;主動控制

2013年以來，博世就一直在德國、美國和日本的高速公路上測試其無人駕駛技術(shù)，在2016的美國 CES 上，博世展出了一款自動駕駛原型車，以展示其自動駕駛理念，而博世首個駕駛員輔助系統(tǒng)的中國本土量產(chǎn)項目搭載于2014年12月發(fā)布的吉利博瑞車型上，其采用博世多功能攝像頭MPC 幫助駕駛員保持在車道內(nèi)[1]。

根據(jù)申請人入口、車道保持技術(shù)相關(guān)的分類號和關(guān)鍵詞檢索，以 CN- ABS 專利數(shù)據(jù)庫以及 DWPI 專利數(shù)據(jù)庫收錄的專利為樣本，得到由博世在全球范圍內(nèi)的車道保持技術(shù)相關(guān)的專利申請為363項，其中131項授權(quán)專利，40項專利已失效。從圖1所示的全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布情況來看，在全球范圍內(nèi)，德國和歐洲的專利申請量占據(jù)了絕大部分，占總申請量的60%;在中國的申請僅占7.08%，表明博世的主要市場在德國和歐洲。

針對博世的專利申請進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，博世在2006年4月提交的申請WO2006/125709A1（優(yōu)先權(quán)日為2005年5月27日）為一種用于汽車的車道保持輔助裝置，該申請被引用23次，具有較高的技術(shù)影響力。如圖2所示：通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)向車輛34的轉(zhuǎn)向器施加力F，通過轉(zhuǎn)向燈的狀態(tài)識別駕駛者的變道意圖，沒有駕駛者的變道意圖被識別出，控制裝置施加的力 F 依據(jù)車輛34的橫向位置 Y 由曲線36示出;當(dāng)識別出變道意圖時對施加在轉(zhuǎn)向器上的力 F 按照更方便變道的目的不對稱地進(jìn)行調(diào)整;如當(dāng)識別出由本車道26向目標(biāo)車道28的變道意圖時，施加在轉(zhuǎn)向器上的力 F 的值取決于車輛與目標(biāo)路線30，32的偏移。

但在該申請中沒有考慮在彎曲的道路情況下，當(dāng)機(jī)動車沿著車道的內(nèi)側(cè)曲線或更接近于外側(cè)曲線前行時，會產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)向力。為了克服這一缺陷，博世于2006年10月提交了申請 WO2007/042462A1（優(yōu)先權(quán)日為2005年10月7日），該申請被引用20次，如圖3所示：該專利涉及一種具有車道保持功能的駕駛員輔助系統(tǒng)，控制裝置22根據(jù)機(jī)動車3在車道2上的位置以及彎道行駛的橫向加速度來執(zhí)行控制，干預(yù)取決于機(jī)動車位于彎道內(nèi)側(cè)還是彎道外側(cè)，其中在 A、D 和 E 狀況中，進(jìn)行較弱的干預(yù)，使機(jī)動車3可靠的保持在車道2內(nèi);在B 狀況進(jìn)行中等強(qiáng)度的干預(yù);C 狀況進(jìn)行較強(qiáng)的干預(yù)，F(xiàn) 狀態(tài)無需對轉(zhuǎn)向進(jìn)行干預(yù)，因為機(jī)動車3由于行駛動力學(xué)的條件即使沒有轉(zhuǎn)向干預(yù)也保持在車道2內(nèi);該專利可根據(jù)車道標(biāo)線2.1、2.2來檢測彎道走勢，也可以根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)來識別。

同時，在彎道情況下，為了在車道保持系統(tǒng)介入的過程中提高駕駛員的舒適性，2009年博世提交的申請 DE102009047476A1涉及一種確定車輛在彎道路況下的軌跡控制方法，通過減小彎道曲率來降低橫向加速度引起的不適感，在彎道開始前就開始轉(zhuǎn)向進(jìn)而更早地“向內(nèi)偏轉(zhuǎn)”到彎道中，保持連續(xù)的道路曲率走向，以便實現(xiàn)盡可能好的類似人的舒適的車輛橫向引導(dǎo)。

駕駛輔助系統(tǒng)為多手段結(jié)合的技術(shù)，其中車道保持技術(shù)常常和車輛變道技術(shù)結(jié)合，如博世2013年提交的專利 DE102013224303A1公開了一種用于在車輛的車道保持輔助中取決于情況的轉(zhuǎn)向輔助的方法，控制設(shè)備讀取碰撞信號并且提供校正信號，車道輔助 （LKS）的關(guān)斷或者關(guān)斷策略的扭矩閾值根據(jù)當(dāng)前的周圍環(huán)境條件和情況條件變化，以便提高行駛安全性。通過車道輔助的變化的反應(yīng)（使操控變得更難）使駕駛員注意所面臨的危險，從而必要時駕駛員可以及時中斷所啟動的車道變換操縱。

縱觀博世的相關(guān)申請，博世 LDW 車道偏離警告系統(tǒng)和 LKS 車道保持系統(tǒng)均為在通往自動駕駛的路上面世的，并且已經(jīng)投入應(yīng)用的主動安全系統(tǒng)，它令車輛可以保持在即定車道上行駛，從而避免誤入相鄰車道而發(fā)生事故，博世與車道保持技術(shù)相關(guān)的主要技術(shù)核心在于駕駛員輔助系統(tǒng)，而為了更好的為駕駛員提供輔助，首選需要明確車輛在車道中的位置及駕駛員的真正意圖，其次要確保輔助系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，同時在車道上需要提前預(yù)判各種碰撞信息及道路周邊環(huán)境信息，博世在上述三方面均有涉及，未來博世將朝著更加智能化的駕駛員輔助系統(tǒng)的目標(biāo)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]. 陳慧，徐建波. 智能汽車技術(shù)發(fā)展趨勢. 中國集成電路.2014：65～70.