產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)專利專利專利專利專利專利專利高級高級
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供稿:方象知產(chǎn)研究院
原標題:2019自動駕駛技術(shù)前景剖析: 老牌車企和新興科企誰能搶先落地?
在2019年1月的CES(國際消費類電子產(chǎn)品展覽會)上,百度發(fā)布Apollo 3.5和Apollo Enterprise自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)解決方案;菲亞特克萊斯勒展臺上展示了谷歌的自動駕駛Waymo轎車;豐田發(fā)布基于雷克薩斯LS 500h打造的最新自動駕駛原車TRI-P4……
展會上,面對自動駕駛及智能網(wǎng)聯(lián)等相關(guān)技術(shù),整車企業(yè)、零部件企業(yè)、創(chuàng)新IT公司及互聯(lián)網(wǎng)巨頭跨界融合,達成多項合作協(xié)議。中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭BAT,也通過不同方式進行了布局。對于目前仍處于探索階段的自動駕駛行業(yè)來說,如何占據(jù)技術(shù)前沿,如何盡快完成商業(yè)化落地?方象知產(chǎn)研究院通過梳理自動駕駛相關(guān)企業(yè)及技術(shù)現(xiàn)狀,一窺自動駕駛的技術(shù)發(fā)展方向。
產(chǎn) 業(yè) 支 持
多國支持自動駕駛技術(shù)發(fā)展落地
自動駕駛能減少因人為失誤操作導致的交通事故,還能解決因塞車、使用者尋找車位等待時間過長的交通痛點問題,因此是未來汽車發(fā)展的重要方向之一。世界各國對自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,都予以相應(yīng)的扶持。
2018年12月25日,日本政府就“高度自動駕駛汽車將可能在2020年上路”征求公眾意見。
歐盟委員會也針對自動駕駛公布了時間進度表,稱力爭在2020年實現(xiàn)高速公路的自動駕駛和在城市道路的低速自動駕駛,在2030年步入完全自動駕駛社會。
美國有33個州開放了自動駕駛路測,加州和亞利桑那州允許沒有駕駛員陪同的自動駕駛汽車上路測試。
2017年12月,北京市印發(fā)《北市市關(guān)于加快推進自動駕駛車輛道路測試有關(guān)工作的指導意見(試行)》和《北京市自動駕駛車輛道路管理實施細則(試行)》,成為全國首個出臺自動駕駛路測指導意見和管理細則的城市。此后,上海、廣州、深圳等8個城市相繼發(fā)放自動駕駛路測牌照。
在工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部三部委2017年聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提及,到2020年,我國汽車DA(駕駛輔助)、PA(部分自動駕駛)、CA(有條件自動駕駛)系統(tǒng)新車裝配率超過50%,網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達到10%,滿足智慧交通城市建設(shè)需求。到2025年,汽車DA、PA、CA新車裝配率達80%,其中PA、CA級新車裝配率達25%,高度和完全自動駕駛汽車開始進入市場。
中 美 標 準 對 比
中美標準略有差異 總目標一致
根據(jù)美國汽車工程師協(xié)會SAE的界定,將自動駕駛分為L0-L5幾個級別,《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖對智能網(wǎng)聯(lián)汽車分為DA、PA、HA、FA四個級別,2016中國汽車工程學會年會又發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖》,將智能網(wǎng)聯(lián)汽車更為細致地分為了DA、PA、CA、HA、FA五個級別(見表1)。
表1:中美自動駕駛分級對比
來源:美國汽車工程師協(xié)會SAE,中國汽車工程學會《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖》,方象知產(chǎn)研究院整理
對比中美標準可以看出,中國的DA級對應(yīng)美國的L1級,PA級對應(yīng)L2級,CA級對應(yīng)L3級,HA級對應(yīng)L4級,F(xiàn)A級對應(yīng)L5級。
近年來,ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))越來越多地使用在量產(chǎn)車上,ADAS主要是通過各種車載傳感器收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù), 進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理,從而讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險,并采取相應(yīng)的措施,以提升駕乘安全性。自動駕駛技術(shù)的實現(xiàn),要依賴ADAS的成熟和完善。
目前,自動駕駛的技術(shù)仍然處于從L2到L3過渡的階段,目前,不少國外主機廠計劃在2019年左右開始向市場投放L3級量產(chǎn)車,并將在2021年左右實現(xiàn)L4級自動駕駛;國內(nèi)部分傳統(tǒng)主機廠計劃在2020年實現(xiàn)L3級自動駕駛,2025年以后實現(xiàn)L4級以上的自動駕駛。
技 術(shù) 構(gòu) 成
自動駕駛核心技術(shù)分布三大區(qū)域
要實現(xiàn)自動駕駛,車輛需要感知識別,感知自身位置、其他車輛與周圍環(huán)境的距離以及相對的運動關(guān)系,這需要對環(huán)境掃描和建模,離不開各種傳感器。同時,對環(huán)境監(jiān)測還需要高精度地圖,車聯(lián)網(wǎng)以及汽車大數(shù)據(jù)等重要技術(shù)。
車輛有了感知,通過對收集的信息進行綜合處理,需要路線規(guī)劃,并在異常情況下提出異常處理方案,這部分是自動駕駛的決策規(guī)劃。
有了規(guī)劃,就是控制車輛驅(qū)動和制動及轉(zhuǎn)向等,這就是自動駕駛系統(tǒng)的控制執(zhí)行部分。在《中國人工智能系列白皮書-智能駕駛(2017)》中,自動駕駛的結(jié)構(gòu)框圖如下(見圖1):
圖1:智能駕駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
來源:《中國人工智能系列白皮書-智能駕駛(2017)》
從圖中可以看出,要實現(xiàn)自動駕駛,需要各模塊技術(shù)配合。
在感知識別系統(tǒng)中,需要對環(huán)境進行正確識別,多傳感器搭配方案成為必然,而激光雷達是其中的重要應(yīng)用。目前而言,固態(tài)激光雷達是主流發(fā)展趨勢,但對比成熟的MEMS激光雷達仍存在準確性、安全性和成本的各種限制。車聯(lián)網(wǎng)是自動駕駛和未來智能交通運輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)通訊協(xié)議標準統(tǒng)一,是車聯(lián)網(wǎng)普及的前提,也是保障車輛安全的基礎(chǔ)。目前DSRC標準已經(jīng)成熟,但存在潛在干擾問題;LTE-V和LTE V2X技術(shù)尚不能完全替代DSRC標準,仍在探索實驗過程中。
布 局 初 探
老牌車企跨界合作,全面布局
面對自動駕駛,傳統(tǒng)車企和高新技術(shù)創(chuàng)新公司都在布局,或?qū)W⒂谡w布局、平臺搭建,或?qū)W⒂谀骋豁椉夹g(shù)……
在自動駕駛技術(shù)的發(fā)展過程中,傳統(tǒng)車企憑借豐富的制造經(jīng)驗和完善的配套服務(wù)體系,偏向基于對現(xiàn)有ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))功能和技術(shù)不斷完善,從而實現(xiàn)自動駕駛。它們通過自建、收購和與自動駕駛公司、激光雷達公司、高精地圖及打車平臺形成跨界合作,在全產(chǎn)業(yè)鏈積極布局(見表2)。
表2:典型汽車企業(yè)自動駕駛布局概況
來源:企業(yè)新聞,國金證券研究所,方象知產(chǎn)研究院整理
科技企業(yè)專注“智能”深耕
而新型技術(shù)公司及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),則憑借先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、較為成熟的算法和云服務(wù)平臺,基于人工智能提升汽車作為移動機器人的深度學習能力和自主決策能力,逐步實現(xiàn)自動駕駛。
谷歌 Waymo、百度Apollo、Mobileye等科技企業(yè)都在通過不同方式進行自動駕駛相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和推進,阿里、騰訊、華為等也紛紛在車載OS、車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)和高精地圖的布局。
表3:我國典型科技企業(yè)自動駕駛布局概況
來源:企業(yè)新聞,申萬宏源研究,方象知產(chǎn)研究院整理
技 術(shù) 落 地 應(yīng) 用
車企扎堆布局L2/L3級車
自動駕駛是一個擁有很高技術(shù)壁壘的行業(yè),在經(jīng)歷了2018年美國優(yōu)步自動駕駛汽車路測撞亡行人事件后,行業(yè)發(fā)展和投資逐漸趨于理性。目前雖然離真正的自動駕駛商業(yè)化尚需時日,但大多廠商都積極在“準自動駕駛”級別的商業(yè)化落地方面提出各自的解決方案,而且在對感知識別、決策規(guī)劃和控制執(zhí)行模塊,也都有著不同的處理方式(見表4)。
表4:典型自動駕駛解決方案概況
來源:企業(yè)官網(wǎng)及新聞,國金證券研究所,方象知產(chǎn)研究院整理
技 術(shù) 專 利 分 析
歐洲專利申請,歐美遠高于中國
2018年11月,歐洲專利局(EPO)與歐洲汽車研發(fā)理事會(EUCAR)合作發(fā)布報告《專利和自動駕駛汽車》。報告顯示2011-2017年,申請自動駕駛專利的,以歐洲和美國最多,分別占據(jù)總量的37.2%和33.7%;其次是日本和韓國,分別占比13.3%和7.3%;17年全年中國申請數(shù)量為194個,全球占比約為3.2%。
圖2:2011-2017年歐洲專利局自動駕駛專利申請地區(qū)分布
來源:歐洲專利局,方象知產(chǎn)研究院制作
感知分析與決策和通信申請專利最多
2017年,歐洲自動駕駛汽車專利申請中,排名前三位的領(lǐng)域是感知分析與決策、通信和計算算法。
圖3:2011-2017歐洲專利局自動駕駛專利申請領(lǐng)域分布
來源:歐洲專利局,方象知產(chǎn)研究院翻譯制作
中國通信技術(shù)專利超四成
根據(jù)歐洲專利局統(tǒng)計的近年各領(lǐng)域專利申請總數(shù)以及每個領(lǐng)域的地區(qū)分布,歐洲和日本多集中在感知分析決策方面,其次都集中在車輛控制和通信技術(shù);而美國、韓國和中國首先集中在通信技術(shù),其次是感知分析決策方面。
中國專利申請主要集中在通信技術(shù)(41.0%),在自動駕駛的車輛控制(13.8%)和計算算法占比(10.1%)對比其他國家和地區(qū)的專利占比相對較低。
圖4:2011-2017年歐洲專利局自動駕駛各專利申請地區(qū)的專利技術(shù)領(lǐng)域分布
來源:歐洲專利局,方象知產(chǎn)研究院制作
從歐洲專利局公布的2017年的專利申請情況來看,企業(yè)在感知分析與決策、通信和計算算法3個領(lǐng)域布局最多。在這3個領(lǐng)域中,中國企業(yè)除在通信領(lǐng)域中布局較多以外,在感知分析與決策、計算算法方面布局較少。
方 向 觀 察
細分領(lǐng)域布局助自動駕駛商業(yè)落地
根據(jù)歐洲專利局近年的專利分布,每一領(lǐng)域主要集中在以下典型技術(shù):
表5:歐洲專利局自動駕駛各領(lǐng)域典型技術(shù)專利方向
來源:歐洲專利局,方象知產(chǎn)研究院翻譯制作
綜合歐美日及中國企業(yè)的專利布局情況及在自動駕駛技術(shù)應(yīng)用的情況,方象知產(chǎn)研究院認為,自動駕駛核心技術(shù)集中在激光雷達尤其是固態(tài)激光雷達及感知技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議及通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、高精地圖等方面,布局這些技術(shù),是自動駕駛商業(yè)化落地的重要基礎(chǔ)。
感知識別部分是自動駕駛采集分析數(shù)據(jù)的主要來源,通過技術(shù)發(fā)展推動固態(tài)激光雷達降價,能有效提高自動駕駛解決方案的經(jīng)濟性。
車聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)自動駕駛決策分析的保障。車聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)以及車聯(lián)網(wǎng)的安全性成為主要的技術(shù)壁壘。
數(shù)據(jù)是自動駕駛實現(xiàn)過程中重要的依據(jù),也是未來保證自動駕駛穩(wěn)定和安全的前提。數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理等,需要計算算法技術(shù)突破。
高精地圖是自動駕駛實現(xiàn)的關(guān)鍵要素。數(shù)字地圖的精度直接關(guān)系到自動駕駛的安全性和穩(wěn)定性。
“準自動駕駛”是目前投資重點
目前,自動駕駛技術(shù)仍然處于從L2到L3過渡的階段(即中國標準PA/CA階段),基于這兩個階段的企業(yè)較多,是目前投資的重點;L4到L5(中國標準的HA/FA)的完全自動駕駛技術(shù)處于逐步完善過程中,商業(yè)化尚需時日。
雖然目前各大廠商都在積極推進自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,多數(shù)企業(yè)也都設(shè)置了2018年-2025年投放不同級別自動駕駛量產(chǎn)車的目標,但目前實驗過程中仍不斷有事故發(fā)生。這說明距離自動駕駛技術(shù)商業(yè)化落地還有一段艱難的路要走,投資人對此要有足夠的準備和耐心。
今后,方象知產(chǎn)研究院還會繼續(xù)關(guān)注自動駕駛細分領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展與投資需求,關(guān)注自動駕駛的未來前景,期待與技術(shù)先行者、投資人一起目睹自動駕駛時代真正來臨。
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供稿:方象知產(chǎn)研究院
編輯:IPRdaily趙珍 校對:IPRdaily縱橫君
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