专利布局“当道” 自动驾驶顺畅

2019年01月16日08:27  来源:中国知识产权报
 

“在一个阳光明媚的早晨,车流穿梭的城市公路上,一辆银色轿车正以每小时80公里的速度沿车道线疾速驶来,司机却双手放开方向盘,悠闲地听着音乐,并通过车载电脑浏览新闻、收发邮件。”随着车道保持系统技术的发展,这个经常出现在科幻电影里的场景离我们越来越近了。

车道保持系统是在车辆行驶时借助摄像头识别行驶车道的标识线的技术系统,当识别出车辆所在的车道边界线时,车道保持系统就会介入工作,将车辆保持在车道上提供支持;如果车辆接近识别到的标记线并可能脱离行驶车道,那么会通过报警灯闪烁、方向盘的振动或者是声音来提醒驾驶员注意;如果车道保持系统识别到本车道两侧的标记线,那么系统处于待命状态,这时通过组合仪表盘中的绿色指示灯显示,如果在跃过标记线前打了转向灯,警告信号就会被屏蔽,认定驾驶员为有意识的换道。本文中,笔者对该领域的技术进行专利检索,以期为相关行业提供借鉴。

起步较晚 发展迅速

笔者在中国专利文摘数据库(CNABS)和德温特世界专利索引数据库(DWPI)对车道保持技术进行了检索,截至2018年11月30日,与车道保持技术相关的全球专利授权量共计1611件,来自15个国家或地区,其中中国共有276件专利与车道保持技术相关。

据了解,车道保持相关的专利授权在起步阶段增长缓慢,2009年以后增长较快,在经历了2009年至2011年的较快增长后,从2012年开始与车道保持相关的专利授权量步入更高速增长,这意味着在全球范围内,车道保持技术进入快速发展期,技术更新更快,技术发展更迅速。

笔者经过专利检索后发现,该领域在华专利授权起步较晚,2011年以前,为该技术萌芽期,在此期间,在中国获得的与车道保持技术相关的年均专利授权为个位数,这说明该技术在中国尚未引起足够的重视。此后,伴随着全球汽车工业的快速增长以及技术引进,国内申请人对该项技术开始逐渐重视,国内该领域的专利授权增长较快,进入技术发展期;2014年后,该领域专利授权进入了高速增长期,虽然相对于全球技术发展趋势存在一定延迟,但是也说明了国内该项技术更新同样较快。

关键技术 迎头赶上

在车道保持技术中,传感器所起的作用是负责采集车道保持车辆所需要的图像,之后对图像进行处理提取可用信息,为车道保持车辆的安全行驶提供及时、准确、可靠的决策依据。

笔者经过专利检索后发现,目前全球在决策控制方面技术的研发及专利布局较多,就我国该领域的专利看,国内创新主体的研发及专利布局主要集中在图像处理方面,另外决策控制方面也有一定的专利布局。这反映出我国在车道保持技术方面虽然起步晚,但紧扣关键技术,发展较快,大有迎头赶上的势头。

据悉,长安大学获得授权的一件名为“涉及一种车辆偏离车道报警系统”(公告号:CN201427553Y)的发明专利是我国关于车道保持技术中图像处理较早的技术。该技术包括图像采集器、报警器、图像处理器和偏离倾向分析仪等技术,其优点是方便、高效、成本低,只需增加摄像头即可。

武汉理工大学获得授权的一件为名“涉及一种基于逆投影变换的车道保持方法”(公告号:CN103978978B)的发明专利是基于对传统车道保持系统中直接提取透视图中车道线不利于判断而提出的解决方案,该技术利用摄像头内部参数对所拍摄的透视图进行逆投影变换,转换为俯视图,然后在俯视图的基础上进行车道线的检测及车道中心线的提取,并计算与设置区域中心线对应端点之间的距离,最终判断汽车是否发生车道偏离。

广州大学获得的一件名为“涉及一种基于生成虚拟车道线的车道偏离预警方法及系统”(公告号:CN105922991B)的发明专利可以解决出现难以准确检测车道线或检测错误的问题,该技术可根据预设车道线条件从图像中检测出车道线,若检测结果不符合预设车道线条件,则根据所述预设车道线条件生成相应的虚拟车道线,进而通过虚拟车道线向驾驶员提供车道偏离报警。

此外,国内研发主体也在图像分析处理的基础上,进一步通过预测算法对车辆进行决策控制进行了大量研究和专利布局。例如重庆长安汽车股份有限公司获得授权的一件名为“涉及一种基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法”(公告号为CN104442814B)的发明专利,该技术可通过摄像头实时探测车辆前方道路车道标志线信息,再通过相应传感器或控制器获取车辆当前转向灯信息、前大灯信息、车速信息、转角信息,从而实现车道保持和自动对中功能。奇瑞汽车股份有限公司获得授权的一件名为“涉及一种车辆的车道偏离预警控制方法”(公告号:CN105620477B)的发明专利,该技术在摄像头实时采集车道线状态,将采集到的车道线状态通过摄像头内置程序的内部算法将车道线信息通过CAN信号发送给车道偏离模块,然后通过车道偏离模块对信号进行处理分析,进而判断是否偏离车道。

在笔者看来,自动驾驶技术是当前汽车行业、人工智能和互联网行业的研究热点,“电动化、智能化、网联化”被认为是汽车产业未来发展的三大趋势,随着自动驾驶技术的逐渐普及,将有效解决目前的能源、城市拥堵和交通事故等严重的社会问题。自动驾驶技术的应用不仅是民心所向,也是未来汽车产业发展的大势所趋。而车道保持技术可为自动驾驶保驾护航。

回过头看,尽管我国该领域技术与国外相比还存在一定差距,但经过多年的研究,国内该领域专利申请人在图像处理、决策控制等方面积累了一定的技术储备,尤其在图像处理方面,国内专利申请人通过紧紧抓住图像处理这一关键技术,同时奋力追赶国际先进技术。

笔者建议,国内相关车企以及高校应同心协力,进一步发挥我国产学研合作的特有优势,紧密合作,不断突破技术难点,使车道保持技术获得长足发展,为车辆自动驾驶领域开辟一片天空。(邢伟)

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