新能源汽車興起后，“軟件定義汽車”的概念進入大眾的視野，智能座艙與智能駕駛成為被廣泛認同的未來發(fā)展趨勢。智能座艙由于實現(xiàn)難度低，更易被消費者感知，正成為各類新技術(shù)的綜合應用載體。本文將從專利層面分析智能座艙技術(shù)現(xiàn)狀，研究其未來創(chuàng)新方向。
PART01、智能座艙技術(shù)創(chuàng)新不斷加快
用戶需求定義新一代智能座艙。隨著智能汽車的普及，用戶對汽車的價值理解逐漸從出行工具向“第三生活空間”轉(zhuǎn)變，人機交互的多維度、車載娛樂信息系統(tǒng)的豐富性、移動座艙的智能化已成為用戶購車的關(guān)鍵決定性因素。整車企業(yè)和供應商們通過不斷發(fā)展新技術(shù)來滿足駕駛者和乘客的安全性、舒適性、趣味性以及個性化需求。
智能座艙技術(shù)邊界不斷延伸。相比傳統(tǒng)座艙，智能座艙更強調(diào)“平臺+生態(tài)”的構(gòu)建，座艙不再是孤立的出行空間，而是連接萬物的智能移動空間，伴隨人機交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、場景拓展的深化，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將通過智能座艙全面融入智慧交通和智慧城市生態(tài)。
智能座艙相關(guān)專利進入快速增長階段。截止2023年11月底，我國智能座艙相關(guān)專利共申請51376件，專利申請量從2020年開始進入爆發(fā)式增長階段，整車企業(yè)、零部件供應商、通信企業(yè)、科技公司等紛紛發(fā)力布局該領(lǐng)域，預計此增加趨勢將繼續(xù)保持(2022年之后申請的專利未完全公開)。
圖1 我國智能座艙專利申請態(tài)勢
通信科技公司及整車企業(yè)依托技術(shù)優(yōu)勢加快產(chǎn)品布局。在我國智能座艙專利申請人TOP10中，華為、騰訊、維沃等通信科技公司以系統(tǒng)軟件、云服務(wù)為突破口，著力布局座艙整體生態(tài)，成為智能座艙領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊;長安、一汽等整車企業(yè)從軟硬件整合角度出發(fā)，以完善座艙體驗為目的進行相關(guān)布局;而博泰作為車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，憑借底層軟件、操作系統(tǒng)、車機互聯(lián)等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，重點布局座艙平臺集成解決方案，位列排行榜第六位。值得一提的是，博泰還與排名第一的華為就車機等領(lǐng)域相關(guān)專利在全球范圍內(nèi)形成交叉許可，進一步鞏固了雙方在此領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢地位。
圖2 我國智能座艙專利申請人TOP10
交互功能不斷豐富已成為國內(nèi)企業(yè)專利布局的重點。智能座艙由座艙硬件(系統(tǒng)與零部件)、座艙軟件(軟件與架構(gòu))及人機交互(交互界面與交互方式)三部分構(gòu)成，其中人機交互相關(guān)專利占比達到45%，成為企業(yè)品牌差異化的重要發(fā)力點。
圖3 我國智能座艙專利技術(shù)構(gòu)成
人機交互專利申請人TOP10中，通信科技公司仍處于技術(shù)壟斷地位;博泰位列第四，為TOP10中唯一一家車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，彰顯自身產(chǎn)品強勁實力;小鵬、現(xiàn)代等整車企業(yè)開始重視此領(lǐng)域?qū)＠季?，與駕駛場景相結(jié)合推動整車智能化的快速升級。
圖4 我國智能座艙人機交互領(lǐng)域?qū)＠暾埲薚OP10
PART02、多領(lǐng)域融合加快智能座艙集成發(fā)展
智能座艙從滿足基礎(chǔ)需求的按鍵式操作，演變到現(xiàn)在的電子甚至體態(tài)式操作，逐步以硬件為支撐，通過軟件的多重表達的形式滿足使用者個性化的需求。座艙內(nèi)硬件電子化、艙域控制系統(tǒng)集成化、座艙整體交互多?；榷囝I(lǐng)域交叉融合，成為技術(shù)創(chuàng)新的爆發(fā)區(qū)。
圖5 智能座艙融合架構(gòu)
智能網(wǎng)聯(lián)平臺技術(shù)的成熟生態(tài)與智能座艙功能化的融合可提供更智能的駕乘體驗。基于技術(shù)發(fā)展和用戶需求的雙重考慮，智能座艙已經(jīng)跨越了單點智能的階段，進入到了協(xié)同智能的階段。因此以座艙域為切入點，結(jié)合網(wǎng)聯(lián)化平臺技術(shù)，進行智能駕駛功能與智能座艙體驗的跨域融合，最終實現(xiàn)“艙駕一體化”的高級別自動駕駛已成為必然趨勢。從平臺技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠鸗OP10申請人專利布局側(cè)重點來看，云平臺賦能智能座艙實現(xiàn)艙內(nèi)艙外全場景的主動感知、主動執(zhí)行。其中，豐田、比亞迪、長安等整車企業(yè)以感知硬件為突破口，實現(xiàn)部分ADAS功能的融合交互體驗;博泰、華為等企業(yè)則通過融入車-路-云一體化云控平臺，不僅布局全感知座艙，主動交互、主動執(zhí)行完善更高階自動駕駛，還注重相關(guān)高價值專利的培育。例如在前不久剛剛結(jié)束的“2023中國·海淀高價值專利培育大賽”中，博泰憑借云平臺相關(guān)產(chǎn)品的高價值專利布局入圍決賽TOP5.
圖6 我國平臺技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埲薚OP10
交互方式的多樣化促進了用戶與車機交互場景的全面升級。從目前的人機交互領(lǐng)域頭部企業(yè)專利布局情況看，提高語音交互準確性和響應速度是目前各大企業(yè)專利布局的重點，通信科技公司從語音結(jié)合語義角度出發(fā)，不斷優(yōu)化語音生成模型;小鵬、一汽等整車企業(yè)則主要從語音設(shè)備角度進行相關(guān)布局;零部件供應商中博泰車聯(lián)網(wǎng)專利申請量最大，主要布局在語音技術(shù)應用領(lǐng)域。觸控技術(shù)方面，比亞迪一枝獨秀，在多點觸控技術(shù)方面不斷創(chuàng)新。手勢識別方面，華為、現(xiàn)代、長安則在近距離三維動態(tài)、遠距離高效識別方面重點布局。智能穿戴、視覺跟蹤方面，專利申請數(shù)量較少，僅華為、博泰等企業(yè)在進行相關(guān)研發(fā)。現(xiàn)階段語音、觸控、手勢、視覺等交互方式各有優(yōu)缺點，相互難以完全替代，未來以語音為中心的多通道融合交互發(fā)展將成為必然趨勢，博泰、一汽、騰訊等企業(yè)開始著手相關(guān)領(lǐng)域布局，預計將與用戶數(shù)據(jù)相結(jié)合，拓展形成全新的應用場景。
表1 典型企業(yè)人機交互專利布局概況
座艙域控技術(shù)的發(fā)展推動產(chǎn)品集成水平提升。汽車電子電氣架構(gòu)處于分布式向域集中式發(fā)展階段，軟硬件解耦成為趨勢，座艙軟件不再基于某一硬件開發(fā)，逐步發(fā)展為通過一個域控制器支持多個操作系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制。專利申請TOP10企業(yè)中，有7家是整車企業(yè)，說明整車企業(yè)已開始注重此領(lǐng)域自研，未來將以自主開發(fā)的電子電氣架構(gòu)為基礎(chǔ)，融合座艙域控技術(shù)，提升產(chǎn)品集成水平，滿足用戶體驗需求。阿波羅智聯(lián)和博泰車聯(lián)網(wǎng)排名第3位和第5位，主要以車機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，整合座艙功能場景，實現(xiàn)個性化定制需求。
圖7 座艙域控領(lǐng)域TOP10企業(yè)技術(shù)效果圖
PART03、智能座艙發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)
1.保障信息安全是智能座艙高速發(fā)展的底線
在車內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)通訊愈加頻繁的趨勢下，座艙域中的信息娛樂系統(tǒng)(IVI)成為最易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的模塊。USB端口、OTA升級、第三方應用、無線通信、診斷端口等都有可能成為IVI被攻擊的漏洞。這些漏洞可以使攻擊者通過車內(nèi)麥克風獲取駕駛員談話信息，還可訪問汽車通訊錄，甚至通過導航跟蹤車輛。為保護乘客的隱私安全、網(wǎng)絡(luò)安全，通信科技企業(yè)、整車企業(yè)紛紛從身份驗證、加密存儲、防護體系構(gòu)建等角度完善完全體系。從IVI安全領(lǐng)域TOP10申請人中可以看出，整車企業(yè)占據(jù)TOP10中五席，專利布局多從整車安全體系構(gòu)建角度出發(fā)，優(yōu)化軟件更新方法、安全預警方法等;華為、維沃、騰訊等通信科技公司注重漏洞防護及安全驗證;博世、博泰等企業(yè)則從車載系統(tǒng)終端訪問權(quán)限等角度進行相關(guān)布局。
圖8 我國車載信息娛樂系統(tǒng)安全領(lǐng)域?qū)＠暾埲薚OP10
2. 智能座艙應用生態(tài)多樣化趨勢下警惕通訊領(lǐng)域標準必要專利風險
互聯(lián)網(wǎng)、通信企業(yè)在人機交互、車聯(lián)網(wǎng)等方面的技術(shù)積累，為智能座艙產(chǎn)業(yè)帶來新技術(shù)的同時，各方商業(yè)習慣的不同和知識產(chǎn)權(quán)處理方式的差異，也為跨界知識產(chǎn)權(quán)糾紛埋下隱患。是否將手機領(lǐng)域的許可模式完全復制在汽車行業(yè)成為雙方的爭議焦點。如何解決當前汽車行業(yè)的標準必要專利的困境，文章中多次提到的博泰車聯(lián)網(wǎng)，其知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展之路可以給我們些許提示。首先，依托自身知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢與行業(yè)頭部企業(yè)華為在全球范圍內(nèi)形成的交叉許可，實現(xiàn)行業(yè)間開放共享;其次，同騰訊、縱目科技等企業(yè)展開多維度商業(yè)合作，整合產(chǎn)業(yè)資源，共筑行業(yè)新生態(tài)。隨著智能座艙產(chǎn)品邊界的不斷拓寬，國內(nèi)企業(yè)跨界攜手建立生態(tài)圈，創(chuàng)新合作模式，才能促進產(chǎn)業(yè)更加長遠、穩(wěn)定的發(fā)展。
3. 海外知識產(chǎn)權(quán)布局打好全球產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)，為車企出海保駕護航
我國企業(yè)在海外申請智能座艙相關(guān)專利2200余件，現(xiàn)階段通過PCT申請國際專利占比超過40%，仍是國內(nèi)企業(yè)申請的主要途徑，其次為美國和歐洲。
圖9 我國企業(yè)智能座艙相關(guān)專利海外布局情況
從專利申請人TOP10可以看出，華為、百度、騰訊等通信科技公司占據(jù)TOP10中五席，海外專利布局意識更強;以比亞迪、吉利為代表的國內(nèi)整車企業(yè)海外專利布局意識還需加強;京東方、博泰、科大訊飛等人工智能或車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，則在語音交互、車載顯示、多模交互等領(lǐng)域積極布局。
由于海外專利申請成本較高，我國大多數(shù)企業(yè)海外專利布局較少。但隨著越來越多的智能汽車產(chǎn)品走出國門，面對專利布局成熟的海外汽車產(chǎn)業(yè)鏈，我國企業(yè)應當采取有效措施(優(yōu)化布局策略、侵權(quán)預警分析等)，應對有可能產(chǎn)生海外侵權(quán)風險。
圖10 智能座艙相關(guān)專利海外申請人TOP10
(原標題：專利視角下的智能座艙創(chuàng)新之路)
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