厚勢(shì)按：對(duì)海量專利信息進(jìn)行科學(xué)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(jī)構(gòu)洞察技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)、規(guī)劃技術(shù)發(fā)展方向、提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供科學(xué)依據(jù)和決策輔助。

文章檢索了百度和谷歌公司無(wú)人駕駛汽車技術(shù)專利，運(yùn)用專利分析工具，從申請(qǐng)趨勢(shì)、專利布局、研發(fā)策略、技術(shù)領(lǐng)域及技術(shù)熱點(diǎn)等角度，對(duì)比分析兩家公司無(wú)人駕駛汽車技術(shù)的研發(fā)情況，為無(wú)人駕駛汽車技術(shù)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(lái)自 2017 年 12 月 25 日出版的《北京汽車》，作者是武漢理工大學(xué)汽車學(xué)院現(xiàn)代汽車零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的廖燕副教授和余業(yè)干。

引言

近年來(lái)，隨著人工智能、計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，無(wú)人駕駛汽車成為一個(gè)新的技術(shù)熱點(diǎn)備受關(guān)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(jìn)行技術(shù)研發(fā)，各項(xiàng)新技術(shù)層出不窮，專利申請(qǐng)量逐年遞增 [3]。其中，百度和谷歌作為國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨頭和無(wú)人駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)跑者之一，在無(wú)人駕駛汽車專利方面處于前列。

專利文獻(xiàn)包含全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)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(xiàn)數(shù)據(jù)中找到，約有 80% 只在專利文獻(xiàn)中體現(xiàn) [4]。對(duì)海量專利信息進(jìn)行科學(xué)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(jī)構(gòu)洞察技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)、規(guī)劃技術(shù)發(fā)展方向、提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供科學(xué)依據(jù)和決策輔助 [5]。

本文從專利文獻(xiàn)視角，分析百度和谷歌公司的無(wú)人駕駛汽車技術(shù)，為國(guó)內(nèi)相關(guān)部門制定政策和企業(yè)技術(shù)研發(fā)提供參考。

1.研發(fā)概況

谷歌公司是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，從 2005 年開(kāi)始涉足無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域：

• 2009 年啟動(dòng)無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目，成立無(wú)人車團(tuán)隊(duì)，大范圍采集街景數(shù)據(jù)，構(gòu)建地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；

• 2010 年，對(duì)外公布研究無(wú)人車；

• 2012 年，獲得合法車牌；

• 2013 年，正式開(kāi)始復(fù)雜情況下的城市道路實(shí)測(cè)；

• 2014 年，設(shè)計(jì) Firefly 原型車并進(jìn)行系列改裝；

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

• 2016 年，成立 Waymo 獨(dú)立實(shí)體公司，專注研究無(wú)人駕駛，并和沃爾沃、福特、來(lái)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(guó)國(guó)家高速公路交通安全機(jī)構(gòu)的認(rèn)定文件，開(kāi)啟真人乘車試驗(yàn)。

截止 2017 年，已在 4 座城市進(jìn)行道路測(cè)試，里程累計(jì)超過(guò) 500 萬(wàn) km，達(dá)到每行駛 8000 km 有 1 次人工干預(yù)的程度，累計(jì)發(fā)生安全事故 25 起，沒(méi)有人員傷亡。

百度公司是國(guó)內(nèi)最具價(jià)值的互聯(lián)網(wǎng)公司之一：

• 2013 年，百度公司無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目起步，2014 年正式啟動(dòng)；

• 2015 年，公布自動(dòng)駕駛原型車，在北京首次實(shí)現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動(dòng)駕駛，隨后成立自動(dòng)駕駛事業(yè)部，致力于研究 L4 級(jí)別無(wú)人駕駛（完全無(wú)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(jí)別無(wú)人駕駛（有限條件自動(dòng)駕駛），并獲得美國(guó)加州政府頒發(fā)的上路測(cè)試牌照，首次在浙江嘉興進(jìn)行開(kāi)放城市道路運(yùn)營(yíng)，并與國(guó)內(nèi) 3 座城市簽約進(jìn)行道路實(shí)測(cè)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(dòng)駕駛領(lǐng)域的合作伙伴開(kāi)放 Apollo 軟件平臺(tái)。

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(tái)。

2.專利檢索策略

PatSnap 專利檢索系統(tǒng)完整收錄全球 106 個(gè)主要國(guó)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(lái)源權(quán)威、準(zhǔn)確、可靠。選擇 PatSnap 專利檢索系統(tǒng)進(jìn)行專利檢索，并借助其相關(guān)工具進(jìn)行專利數(shù)據(jù)分析。

無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域涉及眾多，采用關(guān)鍵詞檢索法，不采用分類號(hào)檢索法，以免漏檢 [6-7]。通過(guò)閱讀大量相關(guān)論文、學(xué)術(shù)期刊和專利文獻(xiàn)，將申請(qǐng)人（專利權(quán)人）的關(guān)鍵詞確定為：「Google」和「Baidu」，主檢索式為：TA=（「無(wú)人駕駛」OR「自動(dòng)駕駛」OR「自主駕駛」OR「智能駕駛」OR「智慧駕駛」OR「無(wú)人車」OR「自動(dòng)車」OR「智能車」OR「無(wú)人汽車」OR「自動(dòng)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(shí)勾選搜索包含中英文機(jī)器翻譯結(jié)果選項(xiàng)，數(shù)據(jù)檢索時(shí)間截至 2017 年 6 月 30 日。鑒于專利申請(qǐng)?zhí)匦裕?017 年數(shù)據(jù)不夠全面，檢索結(jié)果有一定局限性 [8-10]。

3 .專利情況對(duì)比分析

3.1 總體情況對(duì)比分析

3.1.1 專利類型分析

通過(guò)對(duì)初檢結(jié)果進(jìn)行同族去重、逐篇人工去噪和整理，最終檢索結(jié)果為：谷歌無(wú)人駕駛專利145 組，433 條；百度無(wú)人駕駛專利 91 組，91 條。谷歌和百度公司無(wú)人駕駛汽車技術(shù)專利整體概況見(jiàn)表 1。

表 1  谷歌與百度公司專利整體概況

谷歌和百度的無(wú)人車專利大部分屬于發(fā)明專利，專利整體質(zhì)量較高。與百度相比，谷歌的專利數(shù)量更多，這和谷歌無(wú)人車研發(fā)時(shí)間更長(zhǎng)有關(guān)；同時(shí)在外觀設(shè)計(jì)專利方面，谷歌有 10 條，百度只有 3 條，這和谷歌自主設(shè)計(jì)了 Firefly 系列原型車有關(guān)，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(qǐng)趨勢(shì)分析

谷歌和百度公司無(wú)人駕駛汽車技術(shù)專利歷年申請(qǐng)情況如圖 1 所示。

圖 1  歷年專利趨勢(shì)圖

從圖 1 中可以看到，谷歌公司在 2011 年已經(jīng)有申請(qǐng)和授權(quán)的專利，2012 年以后申請(qǐng)量和授權(quán)量大幅增長(zhǎng)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(wú)人車研發(fā)領(lǐng)域技術(shù)人員離職相關(guān)。

百度公司相對(duì)起步較晚，2014 年有 4 條專利，2015 年沒(méi)有， 2016 年迎來(lái)專利申請(qǐng)量爆發(fā)性增長(zhǎng)，多達(dá) 78 條。百度公司后期研發(fā)享受到無(wú)人車領(lǐng)域研發(fā)前期的技術(shù)積累和觀念更新的紅利，迅速抓住市場(chǎng)機(jī)遇和專利空白區(qū)，所以專利申請(qǐng)量出現(xiàn)井噴。

從授權(quán)比例看，谷歌公司專利授權(quán)量可觀，整體質(zhì)量比較高；百度公司專利大部分為新近申請(qǐng)，沒(méi)有進(jìn)入授權(quán)程序，但未來(lái)正常授權(quán)應(yīng)該不是問(wèn)題。目前來(lái)看，谷歌的無(wú)人車研發(fā)技術(shù)專利多于百度，但百度發(fā)展勢(shì)頭迅猛，未來(lái) 2～3 年內(nèi)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(wú)人駕駛汽車技術(shù)專利布局見(jiàn)表 2。

表 2  谷歌和百度無(wú)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(gè)國(guó)家、地區(qū)和組織進(jìn)行了專利申請(qǐng)，其中約 78% 分布在美國(guó)，約 14% 在中國(guó)。谷歌在中國(guó)申請(qǐng)的無(wú)人車專利逐年增多，說(shuō)明中國(guó)市場(chǎng)是谷歌未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向，其有意在中國(guó)大規(guī)模推廣無(wú)人車。

百度主要在國(guó)內(nèi)申請(qǐng)了無(wú)人車專利，雖然在硅谷建立了無(wú)人車研發(fā)團(tuán)隊(duì)，但良好的海外布局尚未形成。百度無(wú)人車業(yè)務(wù)下一步極有可能進(jìn)行海外布局延伸，百度和谷歌也有可能在中國(guó)掀起無(wú)人車專利申請(qǐng)與保護(hù)大戰(zhàn)。

3.2 專利質(zhì)量對(duì)比分析

3.2.1 研發(fā)策略對(duì)比

可以從數(shù)量、質(zhì)量、市場(chǎng)、專業(yè)化等 8 個(gè)維度分析企業(yè)研發(fā)策略。谷歌和百度研發(fā)策略雷達(dá)圖如圖 2 所示。

圖 2  研發(fā)策略雷達(dá)圖

從圖 2 可以看出，百度在無(wú)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(chǎn)，10 年改變出行方式」的戰(zhàn)略目標(biāo)，因此在無(wú)人車共享出行、社會(huì)化服務(wù)和景區(qū)無(wú)人車運(yùn)營(yíng)等市場(chǎng)推動(dòng)方面加大力度，以期早日實(shí)現(xiàn)盈利。

谷歌在無(wú)人車領(lǐng)域深耕多年，構(gòu)建了相對(duì)成熟的無(wú)人車研發(fā)體系，在重視專利質(zhì)量、與學(xué)術(shù)領(lǐng)域合作、跨技術(shù)領(lǐng)域研究、國(guó)際化布局方面得分遠(yuǎn)高于百度。但谷歌前期研發(fā)技術(shù)不夠可靠，加之政府和消費(fèi)者前期對(duì)無(wú)人駕駛信任度、接納度不高，大規(guī)模推廣時(shí)機(jī)不成熟，谷歌沒(méi)有創(chuàng)建商業(yè)模式，在市場(chǎng)推廣和商業(yè)變現(xiàn)方面落后于百度。

3.2.2 技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>

1）技術(shù)焦點(diǎn)分析

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

圖 3  技術(shù)焦點(diǎn)圖

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

（2）在 G01S 和 G06T 方面，谷歌相關(guān)專利占專利總數(shù) 16% 左右，百度幾乎沒(méi)有，這說(shuō)明在關(guān)鍵的環(huán)境識(shí)別、雷達(dá)和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)方面，谷歌已有一定自主成果，掌握了部分核心技術(shù)，而百度大部分采用其他公司的成熟技術(shù)和產(chǎn)品，鮮有自主技術(shù)，缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，在 2017 年，百度全資收購(gòu)了 xPerception（一家從事視覺(jué)感知軟硬件研發(fā)的科技公司），加強(qiáng)了在機(jī)器視覺(jué)和圖片處理領(lǐng)域的實(shí)力；

（3）在 G06Q 方面，即無(wú)人車社會(huì)化、商業(yè)化方面，百度優(yōu)于谷歌，已在無(wú)人車共享出行和車輛調(diào)度等方面布局，谷歌初期專注科研，沒(méi)有融資和商業(yè)化壓力，時(shí)機(jī)不成熟，因此商業(yè)化推廣上進(jìn)程較遲緩，但近兩年開(kāi)始在此方向上申請(qǐng)專利，設(shè)立 Waymo 實(shí)體公司，放棄自主造車轉(zhuǎn)向車企輸出解決方案，這些說(shuō)明谷歌有意借助車企將無(wú)人車大規(guī)模推廣并進(jìn)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(shù)聚焦領(lǐng)域，低谷意味著技術(shù)盲點(diǎn)，柱體越高代表專利數(shù)量越多?？梢钥闯?，環(huán)境感知檢測(cè)、智能車聯(lián)、定位導(dǎo)航、車道控制、無(wú)人車測(cè)試等技術(shù)是兩家公司的研發(fā)熱點(diǎn)。

谷歌在環(huán)境檢測(cè)、導(dǎo)航定位和車道控制等方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，這與近 7 年道路實(shí)測(cè)、自主造車及高精地圖技術(shù)有關(guān)，百度在這些方面也有不少專利，未來(lái)兩家公司會(huì)有很多競(jìng)爭(zhēng)。此外，百度公司在無(wú)人車測(cè)試方法、場(chǎng)景構(gòu)建及車聯(lián)網(wǎng)等方面占優(yōu)勢(shì)，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(luò)研究項(xiàng)目有關(guān)，擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力，另一方面與百度無(wú)人車技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)較薄弱，處于技術(shù)研發(fā)前期，必須開(kāi)展多項(xiàng)無(wú)人車測(cè)試有關(guān)。

4.結(jié) 論

1）谷歌無(wú)人車研發(fā)起步較早，且掌握較多高質(zhì)量基礎(chǔ)專利，有著較為完整的專利群，相對(duì)百度來(lái)說(shuō)擁有較大優(yōu)勢(shì)。百度無(wú)人車研發(fā)起步較晚，專利總量較少，但發(fā)展勢(shì)頭良好，近兩年專利申請(qǐng)量較大。

2）谷歌和百度都很重視本國(guó)專利申請(qǐng)，但谷歌會(huì)將重要專利在世界范圍內(nèi)展開(kāi)申請(qǐng)，尤其重視中國(guó)市場(chǎng)；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(jìn)行海外布局，以便在無(wú)人車未來(lái)發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

3）無(wú)人駕駛技術(shù)正處于快速發(fā)展期，車輛控制是最基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)，兩家公司都極為重視。谷歌在車輛控制、定位導(dǎo)航、環(huán)境識(shí)別等領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)，百度在智能車聯(lián)和無(wú)人車測(cè)試方面略占優(yōu)勢(shì)。

4）無(wú)人車在商業(yè)推廣方面尚屬試探摸索期。百度利用國(guó)內(nèi)政策利好，在無(wú)人車共享出行、社會(huì)化服務(wù)和景區(qū)運(yùn)營(yíng)等大眾推廣方面走在前面，而谷歌則傾向于利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)向車企輸出技術(shù)解決方案，走企業(yè)推廣的路子。

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