厚勢按：對海量專利信息進行科學整理、加工和多維深入分析，能夠有效地為政府、企業(yè)、高校等機構洞察技術創(chuàng)新趨勢、規(guī)劃技術發(fā)展方向、提升競爭優(yōu)勢提供科學依據(jù)和決策輔助。

文章檢索了百度和谷歌公司無人駕駛汽車技術專利，運用專利分析工具，從申請趨勢、專利布局、研發(fā)策略、技術領域及技術熱點等角度，對比分析兩家公司無人駕駛汽車技術的研發(fā)情況，為無人駕駛汽車技術研發(fā)推廣、發(fā)展戰(zhàn)略制定和法律法規(guī)完善提供專利信息支撐。

本文來自 2017 年 12 月 25 日出版的《北京汽車》，作者是武漢理工大學汽車學院現(xiàn)代汽車零部件技術湖北省重點實驗室的廖燕副教授和余業(yè)干。

引言

近年來，隨著人工智能、計算機和互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的飛速發(fā)展，無人駕駛汽車成為一個新的技術熱點備受關注 [1-2]。全球各大汽車廠商和互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛投入巨資進行技術研發(fā)，各項新技術層出不窮，專利申請量逐年遞增 [3]。其中，百度和谷歌作為國內外互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨頭和無人駕駛領域的領跑者之一，在無人駕駛汽車專利方面處于前列。

專利文獻包含全面的技術、經(jīng)濟、產業(yè)和法律信息，全球每年約有 90%～95% 的發(fā)明創(chuàng)造成果能在專利文獻數(shù)據(jù)中找到，約有 80% 只在專利文獻中體現(xiàn) [4]。對海量專利信息進行科學整理、加工和多維深入分析，能夠有效地為政府、企業(yè)、高校等機構洞察技術創(chuàng)新趨勢、規(guī)劃技術發(fā)展方向、提升競爭優(yōu)勢提供科學依據(jù)和決策輔助 [5]。

本文從專利文獻視角，分析百度和谷歌公司的無人駕駛汽車技術，為國內相關部門制定政策和企業(yè)技術研發(fā)提供參考。

1.研發(fā)概況

谷歌公司是自動駕駛領域的領頭羊，從 2005 年開始涉足無人駕駛汽車領域：

• 2009 年啟動無人駕駛汽車項目，成立無人車團隊，大范圍采集街景數(shù)據(jù)，構建地圖數(shù)據(jù)庫；

• 2010 年，對外公布研究無人車；

• 2012 年，獲得合法車牌；

• 2013 年，正式開始復雜情況下的城市道路實測；

• 2014 年，設計 Firefly 原型車并進行系列改裝；

• 2015 年，公司重組為 Alphabet，開始和車企菲亞特合作，不再親自造車；

• 2016 年，成立 Waymo 獨立實體公司，專注研究無人駕駛，并和沃爾沃、福特、來福車、優(yōu)步聯(lián)合成立安全街道自駕聯(lián)盟（Self-driving Coalition for Safer Streets）；

• 2017 年，拿到美國國家高速公路交通安全機構的認定文件，開啟真人乘車試驗。

截止 2017 年，已在 4 座城市進行道路測試，里程累計超過 500 萬 km，達到每行駛 8000 km 有 1 次人工干預的程度，累計發(fā)生安全事故 25 起，沒有人員傷亡。

百度公司是國內最具價值的互聯(lián)網(wǎng)公司之一：

• 2013 年，百度公司無人駕駛汽車項目起步，2014 年正式啟動；

• 2015 年，公布自動駕駛原型車，在北京首次實現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動駕駛，隨后成立自動駕駛事業(yè)部，致力于研究 L4 級別無人駕駛（完全無人駕駛）；

• 2016 年，發(fā)布智能汽車戰(zhàn)略，成立智能汽車事業(yè)部，致力于研究 L3 級別無人駕駛（有限條件自動駕駛），并獲得美國加州政府頒發(fā)的上路測試牌照，首次在浙江嘉興進行開放城市道路運營，并與國內 3 座城市簽約進行道路實測合作；

• 2017 年，成立智能駕駛事業(yè)群組，并與博世合作研發(fā)高精地圖，宣布為汽車行業(yè)和自動駕駛領域的合作伙伴開放 Apollo 軟件平臺。

截至目前，已有微軟、博世、大陸、TomTom、Grab 等全球近 50 家企業(yè)加入 Apollo 平臺。

2.專利檢索策略

PatSnap 專利檢索系統(tǒng)完整收錄全球 106 個主要國家、地區(qū)和組織的 1.2 億條專利數(shù)據(jù)，并擁有專業(yè)專利數(shù)據(jù)分析工具 Insights 專利分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)來源權威、準確、可靠。選擇 PatSnap 專利檢索系統(tǒng)進行專利檢索，并借助其相關工具進行專利數(shù)據(jù)分析。

無人駕駛技術領域涉及眾多，采用關鍵詞檢索法，不采用分類號檢索法，以免漏檢 [6-7]。通過閱讀大量相關論文、學術期刊和專利文獻，將申請人（專利權人）的關鍵詞確定為：「Google」和「Baidu」，主檢索式為：TA=（「無人駕駛」OR「自動駕駛」OR「自主駕駛」OR「智能駕駛」OR「智慧駕駛」OR「無人車」OR「自動車」OR「智能車」OR「無人汽車」OR「自動汽車」OR「智能汽車」OR「intelligent car」OR「pilotless automobile」OR「driverless car」OR「self-driving car」OR「autonomous vehicles」OR「unmanneddrive ca」OR「self-piloting automobile」OR「ugv」OR「unmanned ca」OR「automated vehicle」OR「unmanned vehicle」），同時勾選搜索包含中英文機器翻譯結果選項，數(shù)據(jù)檢索時間截至 2017 年 6 月 30 日。鑒于專利申請?zhí)匦裕?017 年數(shù)據(jù)不夠全面，檢索結果有一定局限性 [8-10]。

3 .專利情況對比分析

3.1 總體情況對比分析

3.1.1 專利類型分析

通過對初檢結果進行同族去重、逐篇人工去噪和整理，最終檢索結果為：谷歌無人駕駛專利145 組，433 條；百度無人駕駛專利 91 組，91 條。谷歌和百度公司無人駕駛汽車技術專利整體概況見表 1。

表 1  谷歌與百度公司專利整體概況

谷歌和百度的無人車專利大部分屬于發(fā)明專利，專利整體質量較高。與百度相比，谷歌的專利數(shù)量更多，這和谷歌無人車研發(fā)時間更長有關；同時在外觀設計專利方面，谷歌有 10 條，百度只有 3 條，這和谷歌自主設計了 Firefly 系列原型車有關，百度的原型車大多是改裝比亞迪、寶馬等車企成車。

3.1.2 申請趨勢分析

谷歌和百度公司無人駕駛汽車技術專利歷年申請情況如圖 1 所示。

圖 1  歷年專利趨勢圖

從圖 1 中可以看到，谷歌公司在 2011 年已經(jīng)有申請和授權的專利，2012 年以后申請量和授權量大幅增長且一直維持在較高水平，2015 年以后漸有回落，這與谷歌公司 2014 年改組重整和無人車研發(fā)領域技術人員離職相關。

百度公司相對起步較晚，2014 年有 4 條專利，2015 年沒有， 2016 年迎來專利申請量爆發(fā)性增長，多達 78 條。百度公司后期研發(fā)享受到無人車領域研發(fā)前期的技術積累和觀念更新的紅利，迅速抓住市場機遇和專利空白區(qū)，所以專利申請量出現(xiàn)井噴。

從授權比例看，谷歌公司專利授權量可觀，整體質量比較高；百度公司專利大部分為新近申請，沒有進入授權程序，但未來正常授權應該不是問題。目前來看，谷歌的無人車研發(fā)技術專利多于百度，但百度發(fā)展勢頭迅猛，未來 2～3 年內可積累起可觀的專利數(shù)量，有趕超谷歌的可能性。

3.1.3 專利布局分析

谷歌和百度公司無人駕駛汽車技術專利布局見表 2。

表 2  谷歌和百度無人駕駛汽車專利布局

從表 2 中可以看出，在專利的全球化布局中，谷歌比百度更廣泛。

谷歌在 8 個國家、地區(qū)和組織進行了專利申請，其中約 78% 分布在美國，約 14% 在中國。谷歌在中國申請的無人車專利逐年增多，說明中國市場是谷歌未來的重點發(fā)展方向，其有意在中國大規(guī)模推廣無人車。

百度主要在國內申請了無人車專利，雖然在硅谷建立了無人車研發(fā)團隊，但良好的海外布局尚未形成。百度無人車業(yè)務下一步極有可能進行海外布局延伸，百度和谷歌也有可能在中國掀起無人車專利申請與保護大戰(zhàn)。

3.2 專利質量對比分析

3.2.1 研發(fā)策略對比

可以從數(shù)量、質量、市場、專業(yè)化等 8 個維度分析企業(yè)研發(fā)策略。谷歌和百度研發(fā)策略雷達圖如圖 2 所示。

圖 2  研發(fā)策略雷達圖

從圖 2 可以看出，百度在無人車專利方面積累較少，研發(fā)戰(zhàn)略比較重視量的發(fā)展。

百度提出「3 年商用，5 年量產，10 年改變出行方式」的戰(zhàn)略目標，因此在無人車共享出行、社會化服務和景區(qū)無人車運營等市場推動方面加大力度，以期早日實現(xiàn)盈利。

谷歌在無人車領域深耕多年，構建了相對成熟的無人車研發(fā)體系，在重視專利質量、與學術領域合作、跨技術領域研究、國際化布局方面得分遠高于百度。但谷歌前期研發(fā)技術不夠可靠，加之政府和消費者前期對無人駕駛信任度、接納度不高，大規(guī)模推廣時機不成熟，谷歌沒有創(chuàng)建商業(yè)模式，在市場推廣和商業(yè)變現(xiàn)方面落后于百度。

3.2.2 技術領域對比

1）技術焦點分析

谷歌和百度公司的技術焦點如圖 3 所示，兩家公司在技術領域分布上差別不大，谷歌相較于百度在 IPC（國際分類號）分類下存在數(shù)量上的優(yōu)勢，這與其專利總量具有優(yōu)勢相符合。

圖 3  技術焦點圖

（1）車輛控制是無人駕駛技術中最底層、最重要的基礎技術，在技術領域分布上，百度和谷歌都將 G05D 和 B60W 作為主要研究方向，申請了大量專利；

（2）在 G01S 和 G06T 方面，谷歌相關專利占專利總數(shù) 16% 左右，百度幾乎沒有，這說明在關鍵的環(huán)境識別、雷達和機器視覺技術方面，谷歌已有一定自主成果，掌握了部分核心技術，而百度大部分采用其他公司的成熟技術和產品，鮮有自主技術，缺乏核心競爭力，在 2017 年，百度全資收購了 xPerception（一家從事視覺感知軟硬件研發(fā)的科技公司），加強了在機器視覺和圖片處理領域的實力；

（3）在 G06Q 方面，即無人車社會化、商業(yè)化方面，百度優(yōu)于谷歌，已在無人車共享出行和車輛調度等方面布局，谷歌初期專注科研，沒有融資和商業(yè)化壓力，時機不成熟，因此商業(yè)化推廣上進程較遲緩，但近兩年開始在此方向上申請專利，設立 Waymo 實體公司，放棄自主造車轉向車企輸出解決方案，這些說明谷歌有意借助車企將無人車大規(guī)模推廣并進行反哺。

2）專利地圖分析

圖 4  3D 專利地圖

谷歌和百度公司的專利地圖如圖 4 所示，高峰代表技術聚焦領域，低谷意味著技術盲點，柱體越高代表專利數(shù)量越多。可以看出，環(huán)境感知檢測、智能車聯(lián)、定位導航、車道控制、無人車測試等技術是兩家公司的研發(fā)熱點。

谷歌在環(huán)境檢測、導航定位和車道控制等方面占據(jù)優(yōu)勢，這與近 7 年道路實測、自主造車及高精地圖技術有關，百度在這些方面也有不少專利，未來兩家公司會有很多競爭。此外，百度公司在無人車測試方法、場景構建及車聯(lián)網(wǎng)等方面占優(yōu)勢，一方面與百度整體發(fā)展戰(zhàn)略中包含「百度大腦」智能神經(jīng)網(wǎng)絡研究項目有關，擁有強大的數(shù)據(jù)處理和計算能力，另一方面與百度無人車技術研發(fā)基礎較薄弱，處于技術研發(fā)前期，必須開展多項無人車測試有關。

4.結 論

1）谷歌無人車研發(fā)起步較早，且掌握較多高質量基礎專利，有著較為完整的專利群，相對百度來說擁有較大優(yōu)勢。百度無人車研發(fā)起步較晚，專利總量較少，但發(fā)展勢頭良好，近兩年專利申請量較大。

2）谷歌和百度都很重視本國專利申請，但谷歌會將重要專利在世界范圍內展開申請，尤其重視中國市場；百度專利全球化布局不夠，建議在下一步的發(fā)展戰(zhàn)略中，將重要的核心專利進行海外布局，以便在無人車未來發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢。

3）無人駕駛技術正處于快速發(fā)展期，車輛控制是最基礎的關鍵技術，兩家公司都極為重視。谷歌在車輛控制、定位導航、環(huán)境識別等領域占據(jù)優(yōu)勢，百度在智能車聯(lián)和無人車測試方面略占優(yōu)勢。

4）無人車在商業(yè)推廣方面尚屬試探摸索期。百度利用國內政策利好，在無人車共享出行、社會化服務和景區(qū)運營等大眾推廣方面走在前面，而谷歌則傾向于利用技術優(yōu)勢向車企輸出技術解決方案，走企業(yè)推廣的路子。

參考文獻

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