葉慧芬
摘要:智能車輛(Intelligent Vehicles)是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng),它集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術,是典型的高新技術綜合體。本文從專利文獻的視角對智能車輛技術進行了全面的統(tǒng)計分析,總結(jié)了與智能車輛相關的專利申請趨勢,主要申請人分布,介紹了智能車輛的重點技術分支及其發(fā)展,并繪制了智能車輛技術發(fā)展路線圖,另外,本文還列舉了如何利用技術綜述進行審查的實際案例,以提高審查工作的效率。
關鍵詞:智能駕駛;生活服務;安全防護;位置服務
一、智能車輛專利技術概述
通常對車輛的操作實質(zhì)上可視為對一個多輸入、多輸出、輸入輸出關系復雜多變、不確定多干擾源的復雜非線性系統(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)驗相比較,確定出應該做的操縱動作,最后由身體、手、腳等來完成操縱車輛的動作。
與一般所說的自動駕駛有所不同,所謂“智能車輛”,就是在普通車輛的基礎上增加了先進的傳感器(雷達、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)體系的一個結(jié)點,通過車載信息終端實現(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,智能汽車集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、模式識別、通訊及自動控制等技術,它是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級駕駛輔助等于一體的高新技術綜合體。
從具體和現(xiàn)實的方面來看,智能汽車較為成熟的和可預期的功能和系統(tǒng)主要是包括智能駕駛系統(tǒng)、生活服務系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、位置服務系統(tǒng)以及用車服務系統(tǒng)等,各個參與企業(yè)也主要是圍繞上述這些功能系統(tǒng)進行發(fā)展的。
各個技術分支的申請年代狀況如圖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,該技術得到發(fā)展,至今一直保持者迅速發(fā)展的趨勢。安全防護系統(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,人們對其的安全防護意識也逐步增強,因此安全防護系統(tǒng)的研究至今仍然具有上升的發(fā)展趨勢。生活服務系統(tǒng)和位置服務系統(tǒng)研究的起步時間較晚,但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的迅猛發(fā)展,車主對車輛的個性化服務功能的要求也越來越多,這也潛在地推動了生活服務系統(tǒng)和位置服務系統(tǒng)的研究發(fā)展,其研究發(fā)展力度甚至超過了安全防護系統(tǒng)以及智能駕駛系統(tǒng)。
二、智能車輛國內(nèi)外發(fā)展概況
本文在DWPI數(shù)據(jù)庫中通過IPC、關鍵詞等方式統(tǒng)計了全球以及國內(nèi)智能車輛技術的專利數(shù)據(jù),其中,各年度的全球申請量分布如圖3所示。
從圖3的數(shù)據(jù)顯示自從1967年以來,國外首先開始了智能車輛專利的申請,并逐步發(fā)展,我國還處于比較落后階段,全球申請量在過去的50年時間中,呈現(xiàn)出了三次行業(yè)發(fā)展的飛躍,在2004年達到了第一個頂峰,但是在2004-2005年有所下降,在2009年出現(xiàn)了第二個頂峰,在2009-2011年有所下降,直至目前為止,在2013年攀升至第三個頂峰。第一次行業(yè)快速發(fā)展是在1997-2003年間,我國的智能汽車研發(fā)還處于起步階段,國內(nèi)與全球?qū)@暾埩坎罹噙€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,此時我國的智能汽車研發(fā)也處于上升階段,從2005年以后中國的專利迎頭趕上,逐年遞增,與全球申請量趨勢基本保持一致;在2010年左右,國內(nèi)和全球的申請量都得到了飛速發(fā)展,這一方面是由于移動互聯(lián)網(wǎng)的快速崛起帶動手機支付等各種新的應用迅速普及,另一方面也反映出,中國的專利申請量已經(jīng)構(gòu)成全球?qū)@暾埖闹匾M成部分,全球?qū)@暾埩康倪f增,離不開中國的巨大作用。
智能車輛技術專利申請的申請人以公司申請為主,其中全球?qū)@暾堅诓煌瑖液偷貐^(qū)的分布圖如圖4所示,從圖4中可以看出,智能車輛技術的專利申請主要集中在美、日、韓、中、德等國。這種分布反映上述國家和地區(qū)是專利申請的主要目標國和地區(qū),同時也說明全球智能車輛技術申請人對這些國家和地區(qū)的重視程度比較高。
圖5為技術原創(chuàng)國(專利首次申請國)的申請分布情況??梢钥闯?,全球?qū)@暾堅瓌?chuàng)國中以日本、美國申請的申請量最大,其總和接近所有原創(chuàng)國家總量一半,由此可以看出,日、美很注重智能車輛技術研究。除了日、美之外外,其他歐亞國家如德國、法國也對此領域有所關注,我們不難看出亞洲國家,如韓國和中國也致力于智能車輛技術的研發(fā),尤其是中韓兩國,其在智能車輛技術方面做出的努力更是我們不容忽視的。
考慮到該領域中的美國申請較多,因此在我們實際審查時,很有必要注重外文庫特別是US、JP相關專利數(shù)據(jù)庫的檢索。
圖6是對全球智能車輛技術的主要申請人的統(tǒng)計分析圖,全球的專利申請人分布比較平均。排在前幾位的是TOYOTA,BOSCH,DENSO等,而中國申請人進入全球榜單前幾位的只有吉利,說明中國申請人大多還只是停留在國內(nèi),沒有走出國門。
在我國的智能汽車技術專利申請中,從圖7中可以看出,主要申請人大致分為企業(yè)和高校申請,其中企業(yè)以汽車廠商為主,其中國內(nèi)申請人以浙江吉利、長安大學、上海交大、奇瑞汽車申請量較大,尤其是浙江吉利在智能車輛技術發(fā)展中占有領先地位。
浙江吉利:作為世界500強,集團投資數(shù)億元建立了吉利汽車研究院具備較強的整車、發(fā)動機、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系列自動變速器,填補了國內(nèi)汽車領域的空白,并獲得2006年度中國汽車行業(yè)科技進步唯一的一等獎;自主研發(fā)的EPS,開創(chuàng)了國內(nèi)汽車電子智能助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的先河;同時在BMBS爆胎安全控制技術、電子等平衡技術、新能源汽車等高新技術應用方面取得重大突破;已經(jīng)獲得各種專利718項,其中發(fā)明專利70多項,國際專利26項。
長安大學:屬于中華人民共和國教育部直屬的公立大學,編輯出版《中國公路學報》、《交通運輸工程學報》、《建筑科學與工程學報》、《汽車駕駛員》等8種全國性期刊,在學科建設方面,含有國家級一級重點學科交通運輸工程,省部級重點學科車輛工程等與智能車輛技術相關學科和國家級特色專業(yè)。
自從2010年10月28日,百度“車聯(lián)網(wǎng)”關鍵詞第一次被搜索之后,將物聯(lián)網(wǎng)應用于車輛中的車聯(lián)網(wǎng)技術應運而生。2011年4月,長安大學為加快建設特色鮮明的大學,推動陜西?。▏椅锫?lián)網(wǎng)中心)相關學科跨越式發(fā)展,推動地方經(jīng)濟,服務物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,長安大學和西安浐灞生態(tài)區(qū)共建長安大學科技園”,也是全國第一個擁有直接服務于物聯(lián)網(wǎng)板塊的國家級大學科技園,依托西安地區(qū)科研綜合實力和人才優(yōu)勢,重點發(fā)展超高頻RFID、高端傳感器的研發(fā)及技術轉(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。
擁有關于交通方面的全國重點學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,長安汽車與清華大學“智能交通與主動安全”項目合作贈車儀式在清華大學舉行。長安汽車贈予清華大學10輛悅翔作為試驗用車,用于汽車安全技術研究,由此展開了“產(chǎn)學研”模式,助力高??蒲羞M步。
三、審查實踐
針對審查實踐,下面通過具體案例說明如何利用該技術綜述提高審查工作的效率。
案例申請?zhí)枺?01210495964.9
發(fā)明名稱:車載終端程序管理方法
技術方案:一種車載終端程序管理方法,其特征在于包括如下實施步驟: a、汽車終端與手機端建立信息溝通通道;汽車終端將信息傳輸給手機端,手機端通過無線網(wǎng)絡登陸汽車服務器內(nèi)部數(shù)據(jù)管理、維護系統(tǒng)主機,建立信息溝通通道; b、手機端在系統(tǒng)中進行注冊、修改動作,選擇車系、車型,下載最新管理程序; c、手機端在系統(tǒng)中進行登陸,用戶手機端程序與汽車服務器內(nèi)部數(shù)據(jù)管理、維護系統(tǒng)中相應的車系車型程序進行比對;當服務器程序版本高于客戶端版本,手機端將進行程序的下載或者更新;當服務器程序版與手機端版本相同,使用手機端現(xiàn)有程序; d、客戶端程序?qū)囕v進行檢測。
在前面技術綜述的基礎上,通過進一步分析申請的說明書,不難得出:申請所要解決的技術問題是“汽車的主要零部件都由計算機控制,汽車生產(chǎn)廠家不斷將汽車控制程序進行升級,但是現(xiàn)有的汽車控制程序產(chǎn)品不夠完善,車主對于終端產(chǎn)品內(nèi)程序的更新或者更改等問題處于被動接受方,車主只能通過客服等有關部門的電話聯(lián)絡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,開展進行也會因與車主聯(lián)絡以及車主時間安排等客觀因素產(chǎn)生出重重阻力”,而申請是采用“車主主動將手機上的客戶端與服務器上的客戶端進行比較,通過比較的結(jié)果來判斷是否要更新客戶端管理程序”的方式達到扭轉(zhuǎn)了車主被動式以及程序發(fā)布困阻重重的局面。
通過以上分析可以確定,該申請技術方案的關鍵在于將客戶端的車載程序與汽車服務器中的程序進行比對,根據(jù)判斷結(jié)果進行相應的處理,因此可以確定該申請涉及智能車輛的生活服務分支下面的互聯(lián)網(wǎng)連接及下載技術,因此嘗試采用關鍵詞汽車、下載、版本、比對、匹配、更新進行檢索,由于獲得的文獻量太大,因此嘗試采用該領域的重要申請人,通用、比亞迪、吉利等進行進一步的限定降噪,獲得了最接近的現(xiàn)有技術CN102236566A,該文獻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便,快捷。經(jīng)過進一步比對,該文件可以作為X類對比文件。
綜上,在明晰智能車輛的技術領域發(fā)展概況和熟悉該領域技術路線后,可以快速理解發(fā)明的技術構(gòu)思,準確獲得技術方案的關鍵點,且基于各個技術分支的技術路線,利用“關鍵詞”、“重要申請人”這些要素有效快捷地篩選和定位對比文件,大幅減少檢索時間,有效提高審查效率。
參考文獻:
[1]陳旭.汽車智能中控設計與互聯(lián)網(wǎng)服務的探索[A];User Friendly 2014暨UXPA中國第十一屆用戶體驗行業(yè)年會議論文集[C];2014年
[2]李磊.淺談智能車輛的發(fā)展[J].科技經(jīng)濟市場,2013(5):72-75.
[3]淺談車載終端的技術發(fā)展方向[J].汽車實用技術,2015(5):67-69.