透過產業趨勢與專利地圖 解析adas技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧no.130...

7
光連雙月刊2017 7 月‧No.130 26 球對自駕車( Autonomous Driving System, ADS )時代來臨的預期,加 速驅動先進駕駛輔助系統( Advanced Driver Assistance Systems, ADAS )普及,為掌握國 際車輛發展趨勢,提前技術研發佈局,本文收 集與歸納國際 ADAS 產業範疇,並將車輛中心 ARTC )近年針對Valeo Mobileye 等大廠所 進行之ADAS專利佈局調研,分析大廠未來技術 方向,透過產調與專利面向提供深一層的趨勢洞 悉。 壹、ADAS國際趨勢摘錄 國際車輛產調趨勢預測,2025年全自動駕駛 Fully Automated )汽車將有機會實現,從人 主導的駕駛漸漸轉換到機器人駕駛,在此過程 ADAS 將不斷的演進,因此國際上討論ADAS 圍亦會有不同的涵蓋,收集幾家國際產調公司 的的資訊,歸納出ADAS系統的較完整範疇(圖 1 ),主要分為縱向安全輔助、側方安全輔助、 停車便利性輔助、視野輔助、駕駛狀態監控等五 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 文/陳建次(車輛中心 智財推廣部) 1 國際ADAS系統範疇 資料來源:ARTC分析整理

Upload: phamnhu

Post on 30-Jul-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.13026

全球對自駕車(A u t o n o m o u s D r i v i n g

S y s t e m , A D S)時代來臨的預期,加

速驅動先進駕駛輔助系統(Advanced Dr iver

Assistance Systems, ADAS)普及,為掌握國

際車輛發展趨勢,提前技術研發佈局,本文收

集與歸納國際ADAS產業範疇,並將車輛中心

(ARTC)近年針對Valeo、Mobileye等大廠所

進行之ADAS專利佈局調研,分析大廠未來技術

方向,透過產調與專利面向提供深一層的趨勢洞

悉。

壹、ADAS國際趨勢摘錄

國際車輛產調趨勢預測,2025年全自動駕駛

(Fully Automated)汽車將有機會實現,從人

主導的駕駛漸漸轉換到機器人駕駛,在此過程

ADAS將不斷的演進,因此國際上討論ADAS範

圍亦會有不同的涵蓋,收集幾家國際產調公司

的的資訊,歸納出ADAS系統的較完整範疇(圖

1),主要分為縱向安全輔助、側方安全輔助、

停車便利性輔助、視野輔助、駕駛狀態監控等五

透過產業趨勢與專利地圖解析ADAS技術發展

文/陳建次(車輛中心 智財推廣部)

圖1 國際ADAS系統範疇 資料來源:ARTC分析整理

Page 2: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.130 27

大區塊。

國 際 法 規 與 新 車 評 價

NCAP(New Car Assessment

Programme)亦是促進ADAS

快 速 成 長 的 因 素 之 一 ,

EuroNCAP、JNCAP、NHTSA

等新車評價,目前欲獲得5顆

星則至少須裝 1到 2項以上之

ADAS系統,已公告含括之系

統有A E B(自動緊急煞車系

統)、ACC(適應性巡航)、

FCW(前方防撞警示)、LDW

(車道偏移警示)、BSD(盲

點偵測)、 R C T A(後方橫

向車輛偵測)、L K A(車道

維持系統)、N V S(夜視系

統)等。因此國際產調預測,

ADAS系統搭載率在2017~2018

年將明顯跳躍上升,至2020年

搭載率將達40%,2025年則可

到達60%(圖2)。從ADAS全

球整體產值趨勢,顯示2025年

以前的年平均成長率均在10%

以上(圖3);產值排名前五名

的系統為SVC(全周影像)、ACC、PA(停車

輔助)、FCW、AEB,主要為前方防撞與停車

輔助的產品區塊。

貳、ADAS感測器產業趨勢

雷達(Radar)、光達(LiDAR)、影像

(Vision)、超聲波(Ultrasound)等感知技術

的突破,加速ADAS系統之運用發展;從目前車

輛感知器的配置數量,一直發展至全自動駕駛,

未來10年內感知器的種類與需求有相當大的成長

圖3 ADAS各系統全球產值成長預估

圖2 全球ADAS系統滲透率預測 資料來源:Visiongain

資料來源:Visiongain

($bn)

空間,當進入到國際自動機工程師學會(SAE)

所定義的L e v e l 3時,亦即車輛具備A C C、

AEB、TJA、LKS...等ADAS功能,可在特定情

況下之自動駕駛(如高速公路環境),則車輛環

境感知器需求將達到5種類型29顆(圖4),方

足以肩負車輛360度的環境偵測(圖5)。這幾

類型之感知器中,又以Camera成長與產值最大

(圖6),主因為前方安全系統、停車輔助等需

求成長,中短距Radar(SSR-MRR)需求成長幅

度亦高,主要用於前方安全系統、盲點偵測系

統、倒車後方橫向車輛偵測等。

Page 3: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.13028

參、解析國際影像大廠與停車輔助系

統大廠之專利佈局脈絡

車用影像系統為國內諸多車電廠家發展方

向,Mobileye公司為車用影像之領導廠家,透

過解析其專利佈局,可掌握影像辨識之精進方

向;自動停車輔助系統由於是在低速行駛中控制

車輛,為初步跨入車輛控制優先適合的產品,

Valeo公司為全球此技術之領先者,透過解析盤

點其專利佈局,以了解其佈局廣度與下一階段方

向。

一、Mobileye公司於ADAS的專利佈局脈絡Mobileye公司長期致力於車用機器視覺技

術的研究,1999年成立於以色列,目前為全球

圖4 ADAS與ADS之感知器種類與數量需求

圖5 ADAS系統環境感知範圍

資料來源:Frost & Sullivan,ARTC分析整理

資料來源:www.ti.com

Page 4: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.130 29

車廠與系統廠之重要合作夥伴,其EyeQ系列晶片提供給包含

BMW、Volvo、GM、Delphi、Continental、Autolive...等廠

商,也曾為特斯拉(Tesla)的駕駛輔助系統Autopilot提供核

心技術;雖2015年營業額約在美金2.4億元,但在ADAS成長

趨動下,每年以40~50%高速成長。

該公司目前在全球提出57案(146件)專利申請,主要佈

局區域為美國(US)、歐洲(EP);FCW與LDW為Mobileye

將機器視覺打入A D A S的前期主要產品,相關核心專利從

2000年起即開始佈局(表1);行人偵測與號誌燈號辨識,為

Mobileye第二階段推動之產品,包含結合紅外線偵測的感知融

合,以及運用分類器進行行人辨識等專利佈局(表2);為增

進環境辨識能力,針對雙鏡頭或單一鏡頭的立體視覺技術亦開

始進行相關專利佈局(表3),並運用於後方障礙物偵測。由

於Mobileye運用影像對周遭環境鑑別能力增加,已朝向影像辨

識結果與圖資結合,提供人性化的導航指引發展。從最近公開

的專利中,Mobileye已將FCW、LDW、PDS(行人偵測)、

AHL(自動頭燈控制)、RSR(交通號誌辨識)等五項技術

整合至單一模組之發展。未來Mobileye將與BMW、Intel合

作,目標在2021年實現自駕車,其影像的專利佈局值得持續關

注。

二、Valeo公司於ADAS的專利佈局脈絡Valeo公司1923年成立於法國巴黎,以銷售剎車內襯和雨

刷起家,於1960年開始多元化經營,逐漸擴展領域至煞車系

圖6 ADAS感知器市場成長與產值預估 資料來源:BIS Research

( $ Million )

統、空調系統、照明系統和汽車電子

系統,目前全球有123家海外公司,

年營業額約美金15.9億元,ADAS佔

公司營業額18%。

針對Valeo於ADAS相關技術之

專利進行蒐集,其中美國專利共計

499案(931件),Valeo為全球在停

車輔助相關產品的最大供應商,在

其有關A D A S系統層級之4 7件專利

中(表4),PA及S V C等即有3 2件

專利;為實現停車輔助所需之關鍵

感測器Camera、 Radar、Ultrasonic

sensor專利亦佈局有59件。其中以US

9174650B2系統配置專利所展開之專

利家族,勾勒出Valeo在停車輔助的

設計配置(圖7),解析相關家族專

利後,歸納未來PA發展趨勢,全周

影像系統擴充至6顆Camera,後方的

Camera具有偵測障礙物大小與高度之

能力;介入轉向與煞車的控制,將使

PA系統自動化程度提高。

解析Valeo於實現自動停車技術

之佈局(圖 8),在偵測與顯示方

面,盲點偵測Radar除提供一般行駛

時的BSD功能之外,延伸運用於停車

時後方橫向車輛(Rear Cross Traffic

Aler t)的障礙物偵測;在停車空間

掃描,透過側方感測器的水平與垂直

掃描,以及偵測頻率與車速的調變,

可實現將側方車輛與停車空間更細部

輪廓呈現,同時透過虛實整合的方

式,顯示系統所偵測到之停車位置;

在停車路徑規劃,以最小轉向角度路

徑設計,以符合駕駛舒適性;於倒車

路徑控制過程,其專利能顧及平行

Page 5: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.13030

表1 Mobileye於前方車輛辨識與車道偏移偵測之核心專利

表2 Mobileye於行人偵測與交通號誌辨識之核心專利

表3 Mobileye於立體視覺與結合導航運用之核心專利

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

停車時,與前後車的水平度,於垂

直停車時兼顧與左右車輛間距的控

制。Valeo仍持續佈局更智慧化的

停車便利系統,針對停車庫的停車

便利性設計,可實現遙控自動停車

(Remote Parking),亦即駕駛在

離開駕駛座後啟動Key即可完成停

車入庫,已提出一些專利佈局(圖

9),後續發展值得持續掌握。

肆、總結

ADAS產品在Radar、Camera、

LiDAR、Ultrasonic. . .等感知器技

術精進下,短期內將提高在高速公

路、市區雍塞、路邊停車之自動化

輔助程度;由於各感測器特性不

同,多感測器融合已為必要手段;

在成本考量下,功能整合模組化與

晶片化為發展必須。國際產調已預

期未來10年ADAS將有更爆發性成

長,並快速普及至中低階車款,雖

國際大廠已有相關產品,國內廠家

仍有相當大之機會;

從Mobileye之專利佈局,預期

辨識行人及交通號誌,為影像技

術下階段產品;從Valeo之專利佈

局,有關全自動停車或車庫停車運

用,為停車輔助下階段熱門產品。

透過解析國際大廠專利佈局,除可

掌握核心技術發展趨勢,同時可作

為技術開發時專利迴避參考,後續

ARTC將持續進行,包含如Bosch、

Continental等主動安全系統大廠之

專利佈局解析。

Page 6: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.130 31

表4 Valeo於ADAS之系統層級與感知器之專利數量資料來源:ARTC分析整理 資料來源:美國專利局,ARTC彙整

圖7 ADAS感知器市場成長與產值預估

圖8-1 Valeo於停車輔助系統之各階段技術需求專利佈局 資料來源:美國專利局,ARTC彙整

Page 7: 透過產業趨勢與專利地圖 解析ADAS技術發展 · 28 光連雙月刊2017年7月‧No.130 參、解析國際影像大廠與停車輔助系 統大廠之專利佈局脈絡

光連雙月刊2017年7月‧No.13032

圖8-2 Valeo於停車輔助系統之各階段技術需求專利佈局

圖9 Valeo於車庫停車便利性之專利佈局

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整