[干货]  全网最专业车联网专利分析:从专利一隅窥探车联网的无限可能 综述车联网概述 车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静动... 

车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务,它是物联网技术在智能交通系统领域的延伸。

车联网系统构架分为三个层次,第一层是感知层,就是基于RFID标签、GPS、视频检测等多种传感设备组成的感知系统;第二层是数据承载传输层,即车与车、车与路互联互通;第三层是应用控制层,是基于软硬件控制的应用系统,如:智能交通管理、远程诊断监控、车辆事故处理及紧急救援。

车联网关键技术概述

2.车载终端技术,是车主获取车联网最终价值媒介。当前,很多车载导航娱乐终端并不适合“车联网”的发展,其核心原因是采用了非开放的、非智能的终端系统平台。基于不开放、不够智能的终端系统平台是很难被打造成网络生态系统的。如何实现跨平台的服务是车载终端的研究方向,实现开放的车载终端能够为用户提供更便捷的服务。

4.车载操作系统技术,随着智能化与网络化的发展,汽车领域出现远程车辆控制、在线语音识别、导航与信息服务、辅助驾驶甚至自动驾驶等更多新型服务,这促使车载操作系统开始支持更高速率的通信模块、更强的计算处理能力等更加丰富的应用,车载操作系统向支持智能网联综合服务的方向发展。

国内外研究现状

在国际上,首先,美国交通部在《智能交通系统战略研究计划:2010-2014》中,首次提出了“车联网”构想。其目标是利用无线通信建立一个全国性、多模式的地面交通系统,形成一个车辆、道路基础设施、乘客便携式设备之间相互连接的交通环境,最大程度地保障交通运输的安全性、灵活性和环境友好性。

其次,日本车辆信息通信系统(VICS)是从各地警察和道路管理部门收集道路拥堵情况、道路信息及路线、停车场空位、交通事故等实时交通信息,并通过道路电波装置发送至经过的车辆。

在国内,车联网发展现状目前主要通过蜂窝通信技术实现。据数据统计显示,截至到2017年8月,我国一共有683款车联网终端获得工信部入网证。统计研究显示,我国车联网市场规模在2014年为31亿美元,到2016年市场规模达到了76.7亿美元,较2014年增幅达147.42%。2017年车联网市场规模约115亿美元。在未来几年我国仍然是全球汽车消费大国,并随着智能交通的发展,我国车联网发展现状也将逐年提升,行业渗透率将进入到加速增长的阶段。据行业预计,2023年我国车联网用户将超过9000万户。

车联网专利客观分析技术趋势分析

车联网专利数量年度变化趋势

专利的申请量分析主要研究的是一个研发趋势分析,2018年的申请量数据不完整,主要以2017年及以前的申请量作为分析数据。

从申请量角度看,2000年以前,车联网在我国刚刚起步,尚处于起步阶段,专利申请量很少,从2000年之后专利申请量呈现逐渐上升趋势,2007年由于受市场及技术转变的影响,车联网的专利申请量有一个下降的趋势,但之后随着大数据、互联网+技术的突破,带来车联网专利申请量又出现迅速增长的趋势,从2010年之后,申请量有显著提高且仍处于不断发展阶段,从申请量上看,我国在车联网上实现了一定的技术突破。

车联网技术区域分布

序号

省份

合计

1

其他

549

2

广东

465

3

北京

377

4

365

5

江苏

309

6

上海

231

7

浙江

159

8

四川

154

9

安徽

121

10

山东

98

11

天津

86

12

陕西

73

13

重庆

69

14

福建

67

15

湖北

57

16

辽宁

17

湖南

48

18

河南

39

19

吉林

36

20

广西

34

从技术区域分布上看,广东、北京、江苏、上海等城市车联网专利申请量较多,车联网市场相对成熟,同时,也表明车联网公司集中分布在北京、上海、广东、江苏等经济发达、知识产权保护相对完善的地方。侧面说明,车联网技术的创新,确实需要知识产权的保驾护航。

车联网申请人分析

第一申请人

福特全球技术公司

53

通用汽车环球科技运作有限责任公司

47

丰田自动车株式会社

46

现代自动车株式会社

38

株式会社电装

重庆邮电大学

28

奇瑞汽车股份有限公司

21

西安电子科技大学

三菱电机株式会社

北京航空航天大学

同济大学

成都亿盟恒信科技有限公司

厦门雅迅网络股份有限公司

江苏大学

大众汽车有限公司

宝马股份公司

北京汽车研究总院有限公司

南京邮电大学

本田技研工业株式会社

上海博泰悦臻电子设备制造有限公司

车联网申请人专利区域布局

从申请人专利区域布局图上可以看出车联网专利申请主要在美图、日本、和中国。排在前几位的企业日本居多,美国次之,中国略少,由此可见,美国和日本在车联网行业的技术相对成熟,中国需要在车联网领域投入更多的研发力奋勇赶超。

同时,根据该区域布局图,日本及美国对车联网技术的研发相对集中,几家大的实力雄厚的车企集中参与研发、形成一个集中的车联网技术联盟,技术研发上会较容易进行突破并形成有效的自主研发成果;而中国的车联网研发多点开花,参与企业和高校较多,但都不成气候,这就容易造成技术研发不集中,技术难题不容易攻克,技术范围涉及广泛,从而导致技术泛而不精。因此,中国的车联网技术研发策略应该要多向国外学习。

车联网IPC技术构成分析

IPC分类号构成图

专利分类逐年变化图

车联网核心技术专利分析

通过对车联网大数据、云服务、V2X等热点技术进行二次检索,共搜索出136件专利。分析车联网的热点技术分布,给企业一些竞争启示。

逐年申请量图表

通过对以上两个图表进行分析,可知车联网关键技术方向为H04W、H04L、G08G,但在热点技术大数据、云服务、V2X上的申请量并不是很大,并且在2017年申请量有一个明显的下降,结合上述情况及当前的市场格局和车联网的发展概况可以得出:

1.我国汽车电子和软件整体处于竞争劣势

终端设备包含软、硬件两个层面。软件以车载操作系统和控制软件为主。

操作系统的智能化给手机产业带来了颠覆性变化,传统手机巨头诺基亚忽视了这一变革,一夜之间被市场淘汰。如今,智能操作系统又开始影响汽车的驾驶和操控方式。未来车载操作系统将主要朝着云服务和自动驾驶两个方向发展。云服务主要基于车载操作系统的多样化App应用,而自动驾驶将融合传感器、图像技术、通信技术和人工智能技术做出分析决策。

目前,底层操作系统仍然以QNX、EmbeddedWindows和Linux为主,其中QNX占据市场份额的50%以上。应用平台近年来发展迅猛,这些平台的出现为应用开发提供了框架和开发工具,使得应用的开发越来越独立于底层的操作系统。该类产品的代表有阿里巴巴推出的基于Linux的YunOS,搭载了自主设计、架构、研发的系统核心虚拟机,为开发者提供便利,是我国自主操作系统跻身车联网操作系统领域的重要契机。

硬件主要是高性能环境感知传感器以及微处理器,我国总体处于竞争劣势。从市场格局看,博世、英飞凌、恩智浦分别以20%、12%、10%位列汽车传感器收入份额前三,前10名中没有中国企业。

在处理器方面,搭载人工智能的GPU芯片推动自动驾驶发展。由ARM、Qualcomm及Imagination所主导的SoC阵营,在GPU技术中应用最广,市占率达到70%以上,英特尔、AMD、Nvidia紧随其后。汽车领域正成为芯片厂商新蓝海,消费电子产品厂商也将业务领域向汽车电子产品拓展。

2.V2X技术路线选择存在竞争

信息网联技术包括V2X专用短距离通信技术,以及3G/4G/5G的蜂窝网技术。

V2X是车车通信(V2V:VehicletoVehicle)、车路通信(V2I:VehicletoInstruction)、车辆与行人通信(V2P:VehicletoPedestrian)等统称。通过V2X可以获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,是实现主动安全、自动驾驶等一系列应用的重要技术手段。

早期信息网联主要形态是实现汽车和外界环境的基础信息交互,如Telematics业务等,主要实现卫星定位导航、道路救援、车载多媒体娱乐等应用,这些应用对通信系统的实时性和高可靠性要求不高。随着LTE、5G等通信技术的不断发展,许多依赖低时延、高可靠性的新应用有了发展空间,使得基于V2X通信的智能辅助驾驶(ADAS:AdvancedDriverAssistantSystem)及自动驾驶成为可能。

3.车联网大数据和云服务平台蕴含巨大商机

随着车辆联网的普及和车联网大数据的完善,各种效率出行、资源调度、信息服务类的新型平台将不断涌现,实现更加科学、绿色、高效的智能交通系统。

未来车联网大数据和云服务平台的应用必将是「混合云」的发展模式。基于「混合云」模式,用户既可以将相应隐私数据存放在私有云中,同时又可以获得公有云的计算和服务资源。

随着车联网的普及,这些服务平台的运营项目和模式也将更加多样化,背后蕴含着巨大的产业机遇,也必将成为未来商业竞争的焦点。

重点企业研发方向分析

分析重点企业在车联网领域的研发方向及技术布局,可以给有志在车联网领域取得突破的企业一些技术启示,刺激研发人员技术创新及技术挖掘。本报告以福特全球技术公司、通用汽车环球科技运作有限责任公司、丰田自动车株式会社、株式会社电装、奇瑞汽车股份有限公司为分析对象进行二次检索。

从福特全球技术公司申请的专利情况分析,其研究方向主要集中在以下几类:

1.H04L29/00H04L1/00至H04L27/00单个组中不包含的装置、设备、电路和系统;

2.H04W4/00专门适用于无线通信网络的业务或设施;

3.B60R16/00专门适用于车辆并且其他类目不包含的电路或流体管路;专门适用于车辆并且其他类目中不包含的电路或流体管路的元件的布置;

4.G08G1/00道路车辆的交通控制系统;

5.H04W76/00连接管理,例如连接建立,操作或释放。

1.H04L29/08传输控制规程,例如数据链级控制规程;

2.H04B5/00近场传输系统,例如感应环型的;

3.H04B5/00近场传输系统,例如感应环型的;

4H04W76/02连接建立;

5.H04L29/06以协议为特征的。

从丰田自动车株式会社申请的专利情况分析,其研究方向主要集中在以下几类:

1.B60W20/00专门适用于混合动力车辆,即,具有两个或多个不止一种类型的原动机;

2.B60W10/00不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制;

3.B60K6/00用于共用或通用动力装置的多个不同原动机的布置或安装,例如具有电动机和内燃机的混合动力系统;

4.B60L11/00用车辆内部电源的电力牵引(B60L8/00、B60L13/00优先;用于相互或共同牵引的包含电动机和内燃机的原动机的布置或安装入B60K6/20);

5.H04L12/00数据交换网络;

6.B60R16/00专门适用于车辆并且其他类目不包含的电路或流体管路;专门适用于车辆并且其他类目中不包含的电路或流体管路的元件的布置。

从株式会社电装申请的专利情况分析,其研究方向主要集中在以下几类:

1.B60R不包含在其他类目中的车辆、车辆配件或车辆部件;

2.H04B传输;

3.H04W无线通信网络;

4.H04L数字信息的传输,例如电报通信;

6.G08G交通控制系统;

7.G06F电数字数据处理。

从奇瑞汽车股份有限公司申请的专利情况分析,其研究方向主要集中在以下几类:

1.B60R16/00专门适用于车辆并且其他类目不包含的电路或流体管路;专门适用于车辆并且其他类目中不包含的电路或流体管路的元件的布置;

2.H04L29/00H04L1/00至H04L27/00单个组中不包含的装置、设备、电路和系统;

3.H04L12/00数据交换网络;

4.B60W10/00不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制;

5.A61B5/00用于诊断目的的测量;

6.B60R25/00防止或指示未经许可使用或车辆防窃用的车辆配件。

国内车联网企业启示录

本报告对车联网技术领域国内专利申请情况进行了分析,概览了该领域专利申请的总体情况、车联网技术区域分布情况、车联网申请人专利布局情况以及重点企业专利技术布局情况,对于我国的车联网发展,给出以下竞争启示:

1.市场启示。

在车联网产业中,日本、美国、中国是专利的主要产出国,专利的产出情况说明了对应国家技术创新的重视程度。日本、美国的重点企业在车联网领域中占有重要地位,基本掌握了该领域的核心技术。近年来,中国的车联网也迅速发展,申请量虽逐年增加,但也受到了国外车企的专利技术冲击,因此中国的车联网企业在发展国内市场的同时,面临着巨大的压力和知识产权的风险。

2.专利布局启示。

3、技术创新启示

本文作者:深圳国海智峰知识产权代理所

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THE END
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3.基于大数据的智能交通信号控制系统袋鼠社区此外,智能交通信号系统还具有自适应能力。它可以根据实际的交通情况自动调整信号灯的绿灯和红灯时间,甚至能够为特定车辆如救护车和消防车提供“绿色通道”。通过与车辆通信系统相结合,ITS能够实现车联网技术,进一步提高交通管理的智能化水平。用户界面则是系统与用户互动的桥梁。它可以是交通管理中心的监控大屏,也可以是https://www.dtstack.com/bbs/article/18343
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6.智慧交通管理系统综述AR视频监控系统可以根据实际管理需求联动各种智能交通系统,如交通信号控制系统、交通视频监控系统、交通信息发布系统、交通流量采集系统等业务系统,在高点监控的交通运行监测驱动下,既着眼于交通态势实时监测,又及时准确地进行交通综合管控。在前端不仅实现各个业务系统界面的统一展示和控制,同https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0NzE4MTQwMg==&mid=2247527001&idx=1&sn=6d699ee48e06d238069d70e8f9383559&chksm=c378e86cf40f617a92beb6b86c753cb7a6dc7dcd1f007d0f4f28f21b566ec18cd21cd079f265&scene=27
7.智能交通系统中的车辆协作控制(豆瓣)《智能交通系统中的车辆协作控制》针对下一代智能交通系统中的车辆协作控制这一核心技术,全面概括了著者及其团队在车辆协作控制领域的一系列研究成果,重点介绍了车联网中的车辆通信协调、基于车联网和车载传感器的自适应车辆巡航控制、非线性动态恶劣天气条件下车载传感器检测受限或失效时的车辆协作巡航控制、通信调度与车辆https://book.douban.com/subject/26790261/