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車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)論文
摘要：車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)是人類(lèi)為了避免或減少交通事故而研究的一項(xiàng)技術(shù)，其可廣泛應(yīng)用于車(chē)輛輔助駕駛系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)等方面，是當(dāng)前交通領(lǐng)域中比較活躍的一項(xiàng)技術(shù)。為了解我國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利保護(hù)，以歷年車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)歷年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量、主要專(zhuān)利申請(qǐng)人、重要IPC分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出專(zhuān)利規(guī)避和布局的建議。
關(guān)鍵詞：車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)；專(zhuān)利分析；短程通信無(wú)線(xiàn)電裝置；通信技術(shù)
1車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)簡(jiǎn)介
隨著人們生活水平的提高，出行方式逐漸由車(chē)輛代替步行，比如小汽車(chē)、公交等。據(jù)稱(chēng)2017年底，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量約達(dá)到3.1億輛。然而，隨著道路上車(chē)輛的增多，交通事故可能會(huì)隨之增加。因此，為了避免交通事故的發(fā)生，有必要研究車(chē)輛到車(chē)輛的通信。車(chē)輛到車(chē)輛通信是一種使用車(chē)載專(zhuān)用短程通信無(wú)線(xiàn)電裝置來(lái)向其他車(chē)輛發(fā)送關(guān)于車(chē)輛的速度、方向、制動(dòng)狀態(tài)和其他信息的消息，并從其他車(chē)輛接收相同的消息。車(chē)輛到車(chē)輛通信通過(guò)交換車(chē)輛之間的動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高安全性的目的。車(chē)輛到車(chē)輛技術(shù)使用專(zhuān)用的短程通信技術(shù)，專(zhuān)用短程通信技術(shù)是針對(duì)于智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域中車(chē)輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施間的信息交換而開(kāi)發(fā)的一種專(zhuān)用的短程無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是一種相對(duì)成熟的技術(shù)，它可以提供高速的無(wú)線(xiàn)通信服務(wù)，并且能保持傳輸延時(shí)短和系統(tǒng)的可靠性。比如，目前大家使用的ETC系統(tǒng)便采用了專(zhuān)用短程通信技術(shù)。專(zhuān)用短程通信的標(biāo)準(zhǔn)各國(guó)不同，但大部分國(guó)家支持的專(zhuān)用短程通信技術(shù)是基于IEEE802.11p協(xié)議的技術(shù)。采用車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)與其他車(chē)輛交換消息，使得車(chē)輛能夠自動(dòng)感測(cè)感知周?chē)?chē)輛的位置以及它們存在的潛在危險(xiǎn)，基于周?chē)?chē)輛的位置、速度或軌跡來(lái)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)，從而向駕駛員發(fā)出咨詢(xún)或警告，并采取先發(fā)制人的行動(dòng)，以避免事故的發(fā)生。
2車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)專(zhuān)利分析
2.1技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)量分析
以下對(duì)中國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)的狀況進(jìn)行分析。檢索采用的數(shù)據(jù)庫(kù)是Patentics，該P(yáng)atentics整合了全球各大專(zhuān)利局專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)，采用組合檢索式“A/（V2VOR車(chē)輛到車(chē)輛OR車(chē)輛對(duì)車(chē)輛OR車(chē)車(chē)通信OR車(chē)輛至車(chē)輛）”進(jìn)行檢索得到453項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)與車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)相關(guān)聯(lián)。圖1是車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量分布圖。中國(guó)的車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)從2004年開(kāi)始處于公開(kāi)狀態(tài)，其中，公開(kāi)號(hào)為CN1540596A是中國(guó)最早的涉及車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)日為2004-04-07，公開(kāi)日為2004-10-27，申請(qǐng)人是韓國(guó)三星電子株式會(huì)社，并已經(jīng)獲得專(zhuān)利權(quán)。該專(zhuān)利保護(hù)一種用于車(chē)輛之間形成特定的網(wǎng)絡(luò)，以便在所述車(chē)輛之間進(jìn)行車(chē)輛管理信息的通信方法，目的是當(dāng)警告駕駛員關(guān)于交通事故或沖撞的可能性時(shí)，允許與附近的車(chē)輛分享該駕駛員的車(chē)輛的行駛信息，以防止在車(chē)輛之間發(fā)生交通事故。2004—2009年車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)谥袊?guó)還處于早期發(fā)展階段，一共有5件專(zhuān)利申請(qǐng)。2010年至今車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。由以上分析可知，中國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)于2010年進(jìn)入了快速發(fā)展階段，目前仍處于快速發(fā)展期。在閱讀這些專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，車(chē)輛到車(chē)輛技術(shù)正在向著包括車(chē)輛到車(chē)輛、車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施、車(chē)輛到網(wǎng)絡(luò)、車(chē)輛到道路以及車(chē)輛到行人的車(chē)輛到萬(wàn)物通信的方向發(fā)展。例如，處于公開(kāi)狀態(tài)的CN107925906A是美國(guó)英特爾公司通過(guò)PCT途徑進(jìn)入中國(guó)的發(fā)明名稱(chēng)為“用于車(chē)輛到萬(wàn)物服務(wù)的擁塞控制”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，其請(qǐng)求保護(hù)一種在支持車(chē)輛到萬(wàn)物（V2X）通信的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用的裝置，所述裝置包括：收發(fā)機(jī)電路。用于經(jīng)由上行鏈路和下行鏈路無(wú)線(xiàn)電接口與無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)進(jìn)行通信，并經(jīng)由側(cè)鏈路無(wú)線(xiàn)電接口與車(chē)輛終端和/或路側(cè)單元中的一個(gè)或多個(gè)直接進(jìn)行通信；②控制電路方面，耦合到所述收發(fā)機(jī)電路，用于確定與所述裝置和/或周?chē)h(huán)境有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)指示符，且控制所述收發(fā)機(jī)電路，以基于所確定的一個(gè)或多個(gè)指示符來(lái)控制通過(guò)所述側(cè)鏈路無(wú)線(xiàn)電接口的通信，以控制V2X頻譜資源上的擁塞。
2.2專(zhuān)利申請(qǐng)主要申請(qǐng)人排名分析
分析中國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)的主要申請(qǐng)人排名，可以獲知國(guó)內(nèi)外研究車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的人員特點(diǎn)，進(jìn)而制訂相應(yīng)的專(zhuān)利保護(hù)和專(zhuān)利布局。美國(guó)的通用汽車(chē)公司以及福特環(huán)球技術(shù)公司的車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)在中國(guó)的申請(qǐng)量分別位居第一和第二名，約占中國(guó)相應(yīng)技術(shù)申請(qǐng)量的10.54%；中國(guó)中興通訊股份有限公司的專(zhuān)利申請(qǐng)量居第三位，占到總申請(qǐng)量的3.98%；韓國(guó)的現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社的專(zhuān)利申請(qǐng)量居第四位，占到總申請(qǐng)量的3.28%；第五名為特路北京科技有限公司，占到總申請(qǐng)量的2.58%；第六名到第十名是各個(gè)高校與科研院所的申請(qǐng)量，共占到總申請(qǐng)量的11.24%.由此可見(jiàn)，對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)用車(chē)大國(guó)，美國(guó)、韓國(guó)汽車(chē)公司已經(jīng)在中國(guó)做好了專(zhuān)利布局，在國(guó)內(nèi)對(duì)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)研究的主力軍中，公司與企業(yè)方面主要有中興通訊股份有限公司和特路北京科技有限公司，其余為高校、科研院所，申請(qǐng)人分布相對(duì)分散。主要原因在于：美國(guó)的通用汽車(chē)公司以及福特環(huán)球技術(shù)公司都屬于經(jīng)典汽車(chē)企業(yè)，歷史相對(duì)久遠(yuǎn)，汽車(chē)方面的技術(shù)也較為先進(jìn)，專(zhuān)利的原始積累也很足，從而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)明改進(jìn)。而國(guó)內(nèi)中興通訊股份有限公司主要致力于通信領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)，汽車(chē)通信只是屬于其中的一小部分；特路北京科技有限公司是一家成立于2014年的公司，起步相對(duì)晚，主要致力于智能駕駛測(cè)試方面的研究。由于國(guó)內(nèi)科研院所參與研究的人員較多，而各個(gè)公司參與研究的人員相對(duì)較少，所以，雖然國(guó)內(nèi)對(duì)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的突破，但是真正的大規(guī)模實(shí)用化依然很遙遠(yuǎn)。
2.3專(zhuān)利申請(qǐng)IPC構(gòu)成分析
由于在專(zhuān)利申請(qǐng)文件中使用分類(lèi)號(hào)對(duì)申請(qǐng)文件的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了劃分，因此，對(duì)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行分類(lèi)號(hào)的分析可了解車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的技術(shù)分支情況。圖3為車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)IPC排行表。從圖3可知，車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)主要分布在G08G1（道路車(chē)輛的交通控制系統(tǒng)），由于車(chē)輛到車(chē)輛通信是應(yīng)用于道路車(chē)輛的協(xié)作控制，可見(jiàn)該技術(shù)屬于道路車(chē)輛的交通控制系統(tǒng)分支，具體包括G08G1/16（防撞系統(tǒng)）、G08G1/0967（包括傳送公路信息的系統(tǒng)，例如天氣、速度限制）、G08G1/0965（響應(yīng)另一車(chē)輛，例如緊急車(chē)輛的信號(hào)）、G08G1/01（檢測(cè)要統(tǒng)計(jì)或要控制的交通運(yùn)動(dòng)）等。其中，由于涉及多個(gè)車(chē)輛之間的通信，因此，該車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)還主要分布于通信領(lǐng)域，例如H04L29/08（傳輸控制規(guī)程，例如數(shù)據(jù)鏈級(jí)控制規(guī)程）、H04L29/06（以協(xié)議為特征的）、H04W72/04（無(wú)線(xiàn)資源分配）、H04W4/04（在專(zhuān)用環(huán)境中，例如建筑物或交通工具中）等。
3結(jié)論與展望
本文對(duì)中國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行了多角度的統(tǒng)計(jì)分析，包括歷年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量、主要專(zhuān)利申請(qǐng)人、重要IPC分布，得出以下指導(dǎo)性結(jié)論：①車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)目前處于快速發(fā)展階段，相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，中國(guó)自2010年以來(lái)，車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段，這為車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域帶來(lái)了機(jī)遇。②對(duì)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的申請(qǐng)人進(jìn)行分析可知，中國(guó)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人公司企業(yè)較少，主要為高校、科研院所。由于高校、科研院所側(cè)重于產(chǎn)業(yè)前端的數(shù)據(jù)采集和算法理論研究，導(dǎo)致車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)所獲得專(zhuān)利權(quán)利不易于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。從上述結(jié)論可知，今后研究的重點(diǎn)是如何將我國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，即抓住車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段帶來(lái)的機(jī)遇，將我國(guó)車(chē)輛到車(chē)輛通信技術(shù)的專(zhuān)利權(quán)利產(chǎn)業(yè)化。
參考文獻(xiàn)：
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