102 年度技術加值服務案 「智慧行車安全監控系統設計」 專利佈...

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102 年度技術加值服務案 「智慧行車安全監控系統設計」 專利佈局及關鍵市場分析報告 執行單位:惇安智慧財產管理股份有限公司 服務團隊:國立中興大學電機工程學系 張振豪教授 委託機關:智慧電子國家型科技計畫研究成果產學橋接計畫

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  • 102 年度技術加值服務案 「智慧行車安全監控系統設計」 專利佈局及關鍵市場分析報告

    執行單位:惇安智慧財產管理股份有限公司 服務團隊:國立中興大學電機工程學系 張振豪教授 委託機關:智慧電子國家型科技計畫研究成果產學橋接計畫

  • 目 錄

    壹、前言 .............................................................................................. 1 

    貳、研究方法 ...................................................................................... 2 

    一、執行架構 .................................................................................................................... 2 二、實施內容 .................................................................................................................... 2 三、技術簡介 .................................................................................................................... 3

    參、專利佈局與技術佈局 .................................................................. 5 

    一、專利檢索 .................................................................................................................... 5 二、技術分布 .................................................................................................................. 23 三、關鍵市場分析 .......................................................................................................... 24 四、綜合分析 .................................................................................................................. 30 

    肆、廠商訪談與技術媒合 ................................................................ 39 

    一、訪談規劃 .................................................................................................................. 39 二、廠商訪談 .................................................................................................................. 39 三、技術媒合會議 .......................................................................................................... 40 四、小結 .......................................................................................................................... 41 

    伍、附錄 ............................................................................................ 42 

     

  • 壹、前言 本專案乃服務中興大學電機工程系團隊(以下統稱服務團隊),

    以智慧行車安全監控系統技術為主軸,進行專利及關鍵市場分析,其

    主要工作項目乃包含專利檢索、專利功效與佈局分析,以期瞭解產業

    發展現況及技術創新之需求程度,分別就對產業的結構、市場與競爭

    情勢、未來發展趨勢進行探討。藉由分析結果,協助服務團隊研判本

    身實力與競爭優勢與劣勢,草擬技術優勢與投資規劃報告書,尋求潛

    在授權廠商進行產學合作,以促成 2 次技術媒合並誘發技術移轉與建教合作之發生為最終目的。

  • 貳、研究方法

    一、執行架構

    圖 1、本專案執行架構

    二、實施內容

    實施項目 目標及內容

    個案訪談 針對各分案學研團隊進行面談,以期完成下列目標:

    (1) 確認學研團隊研發成果核心技術

    (2) 確認學研團隊技術範疇

    (3) 瞭解學研團隊技術核心價值

    (4) 瞭解學研團隊需求

    (5) 找出各分案的解決方案

    專利檢索 針對確認之核心技術與範疇進行專利資料檢索

  • 專利佈局及功效分

    析 1. 檢索得知專利技術分布分析

    2. 選定核心技術專利進行主要技術及功效分析

    (即繪製專利功效矩陣圖)

    3. 綜合各層面提出針對服務團隊研究成果之專利 佈局建議書

    關鍵市場分析 關鍵市場分析,包括:

    (1) 選定核心技術

    (2) 核心技術與產業生產鏈分析

    (3) 選定關鍵市場

    (4) 關鍵市場現況及未來趨勢分析

    廠商訪談 針對 2~3 家目標技術廠商進行訪談

    技術媒合 與至少 2 家可能技轉廠商進行技術媒合

    提供結案報告 針對上述工作完成結案報告

    審查 針對審查結果進行修改

    修正結案報告

    三、技術簡介

    本學研團隊之核心技術為針對車機平台進行系統功能驗證,將研發成果移植至車機平台,並進行各子系統間的互連驗證。為因應

    目前各種手持式行動裝置的發展,除了系統平台的研發與驗證外,

    也將各工作項目的功能改寫成為 APP 應用程式。

    本學研團隊核心技術如下:

    駕駛疲勞偵測方面可分為 ECG 訊號偵測及駕駛員臉部狀態偵測。ECG 訊號偵測方式目前係以接觸式系統為主,即以電極貼片直接接觸身體測量訊號,但是電極貼片必須經由線路連接,而線路卻

    會妨礙使用者的動作。而應用於在駕駛人疲勞偵測上,會將電極貼

    片安裝於方向盤上,但駕駛人雙手必須一直握住方向盤,否則就無

    法持續偵測 ECG 訊號。本技術可藉由分析眼睛無法辨別的臉部些微顏色變動,亦可判斷出心跳率,因此本學研團隊研發一套影像式

  • ECG 訊號偵測演算法,以補足現有系統之不足,並可結合其他影像式駕駛人 疲勞偵測。

    而在駕駛員臉部狀態偵測的技術方面,當進入瞌睡狀態時,臉部表情會和精神狀態良好時有所不同,例如眨眼的次數會明顯增加、

    閉眼時間拉長和開始點頭,本學研團隊將以這三種特徵做為駕駛人

    是否進入瞌睡狀態的參考。配合目前已開發的眼睛偵測之技術,僅

    需要結合一個判斷眼睛是屬於睜開或閉合狀態的演算法,並利用此

    演算法進行眨眼次數的計量和閉眼時間的測量。但是純粹偵測眼睛

    狀態判斷駕駛人是否處於瞌睡狀態的方式很容易受到各種因素影響,

    例如:駕駛人戴墨鏡無法偵測到眼睛。因此本學研團隊所研發的偵

    測演算法,以點頭的次數的計量,並與眼睛狀態偵測相結合,改善

    瞌睡偵測系統的準確率。

    安全距離偵測目前已完成整個 24GHz 雷達收發系統,外購之 FMCW 雷達已可以運作並偵測物體距離,現階段以雷達收發系統整合至系統平台及系統功能驗證為主。

    另外,已完成行人車輛偵測主要的演算法開發。最佳化準確率方面,為了減少深度圖對偵測準確度造成的影響,目前以深度圖的

    前處理方法以降低誤判,另一方面則針對現有演算法做調整。至於

    處理速度,在目前 ARM9 的環境下,每張畫面的處理時間約需要 3秒,而在演算法本身進行最佳化或以硬體加速後來達到即時處理之

    功效。

    車輛防撞以防止車輛碰撞移動物件為主要目的,結合現有的 Ego Motion Estimation 和 Disparity Map 兩種技術,進行車輛防撞的預警。首先以 Ego Motion Estimation 找出移動物件,再使用 Disparity Map 判斷移動物件與本車的距離,最後產生移動物件的 Optical Flow 以預測其移動方向,在綜合物件的遠近和移動方向的結果,即可研判是否會發生碰撞並提出預警。

    在雲端資料庫建置上,為提供個人化及在地化的行車服務資訊,本研發團隊建置兩種資料庫:駕駛人行為資料庫和本地資料庫。利

    用 Android 與雲端資料系統整合技術,將駕駛人平時的駕駛行為資訊上傳至資料庫,分析這些資料所得之規律性,即可用於對駕駛人

    的行為進行預測,並利用建置好的本地資料庫提供駕駛人有興趣的

    在地資料。

  • 參、專利佈局與技術分析

    一、專利檢索 1. 美國智慧行車安全監控系統設計-疲勞偵測相關專利趨勢分析

    1.1 疲勞偵測相關專利申請數量分析

    以專利資料中之公開日進行分析,期了解該產業歷年專利申請趨勢,一般會受到產業經濟以及技術發展興衰影響。但由於各國專利之「早期

    公開」制度,各申請案係由取得申請日後 18 個月始公開專利相關資訊。以下分析包括自 2000 年迄今各年提出專利申請之數量,但因 2013 年申請之案件尚未完全公開,因此數量較低,不能作為判斷趨勢之參考。

    圖 2 顯示疲勞偵測相關專利申請案件自 2000 年迄今各年提出申請之數量。除 2013 年之數據尚未完整外,整體為呈現逐年提升之趨勢,即使在 2008~2009 年期間經歷金融風暴,但申請量仍持續成長,自 2002年後之專利公開篇數,每年皆有百件以上專利公開。而 2012 年之 737件專利公開為 2000 年來之新高。而 2013 年至 7 月為止,已有 621 件的專利公開,有機會突破 2012 年的 737 件,顯示此技術領域仍持續成長當中。

    圖 2、美國疲勞偵測專利公開趨勢

  • 1.2 主要專利權人分析

    在主要專利權人分析中,透過分析該技術領域之專利權人(包括專利申請人 Applicants 及受讓人 Assignees),找出主要技術的擁有者以確認主要技術的重要廠商/企業,進而預測意圖進入市場的競爭者。特別是電子產業,技術演進快且產品生命週期短,競爭對手較易跨入門檻進入

    市場,更需分析技術擁有者之專利佈局以期知己知彼。

    因專利為屬地主義且專利申請成本高,因此各專利權人通常只在目標市場國家申請專利,因此各國專利權人的排名不盡相同,由此解讀可

    藉以了解技術擁有者對於不同國家的重視程度。

    圖 3 顯示 2000 年至 2013 年公開專利中擁有專利數前 10 名之重要專利權人,其中以 CANON KK 之 129 件最多。其次為荷蘭皇家飛利浦電子公司(KONINK PHILIPS ELECTRONICS NV)128 件,第三則為和心臟起博器製造有關的 CARDIAC PACEMAKERS INC 有 65 篇。而由結果可知,除了前兩名外,其後的專利權人專利公開數雖皆不超過 100件,但各重要專利權人皆為該領域之主要廠商,進一步顯示疲勞偵測之技術

    領域仍備受重視。

    圖 3、美國疲勞偵測重要專利權人與專利公開篇數

  • 圖 4 為疲勞偵測相關公開專利中重要專利權人的專利數量於2000~2013 年逐年比較,可觀察到 CANON 自 2011 年開始,專利公開量大幅上升,2012-2013 年間專利公開數量皆高達 30 篇左右。而荷蘭皇家飛利浦電子公司(KONINK PHILIPS ELECTRONICS NV)則從 2007 年專利公開數量有明顯的上升,代表其對於疲勞偵測相關領域之穩定布局。

    由此可窺知各個專利權人在此領域專利布局之重視程度。

    圖 4、美國疲勞偵測重要專利權人歷年申請趨勢

  • 1.3 主要技術類別分析

    以疲勞偵測技術相關之美國公開專利進一步分析,其前 10 大主要技術類別分布及數量如圖 5 所示,主要技術分布在「同時測定心血管狀況與不同類型之身體狀況,例如心與呼吸」(1022 件),其次為「臉部辨識」(526 件),其後排名的技術如「同時測量心跳和體溫(496 件)」及「例如經由網路進行遠端監測(448 件)」等技術分類數量都不到 500件。由結果可知,本學研團隊有關於疲勞偵測的 ECG 訊號偵測及駕駛員臉部狀態偵測確實符合目前在疲勞偵測上研發之趨勢。

    圖 5、美國疲勞偵測重要技術分類

    1.4 主要技術類別變遷

    為了進一步了解疲勞偵測重要技術分類之技術變遷,而某一技術應用於疲勞偵測的公開專利數占該技術所有公開專利數的比例即為技術

    應用比例。因此,比較不同年份該技術應用比例即可了解疲勞偵測重要

    技術分類之技術變遷(圖 6)。

  • 圖 6、美國疲勞偵測重要技術分類變化趨勢

    由圖 6 可知,在 2002 年,各主要技術疲勞偵測之應用上僅 1-6%,而到了 2012 年,所有技術類別於疲勞偵測之應用大幅提升到 10-23%。由此可知疲勞偵測的重要性已大幅增加。

    圖 7、疲勞偵測重要技術分類變化趨勢(雷達圖)

    由圖 7 更清楚了解技術變化的幅度。

  • 1.5 疲勞偵測重要專利權人- TOYOTA JIDOSHA KK

    在疲勞偵測相關重要專利權人之分析中,挑選與車用智慧電子最為相關之 TOYOTA JIDOSHA KK 進行專利分析。

    圖 8、疲勞偵測相關專利公開趨勢(TOYOTA JIDOSHA KK)

    由圖 8 可知,該公司於 2006 以前針對疲勞偵測相關技術並無太多發展,而從 2007 年開始相關專利公開數量逐漸上升,於 2012 年到達頂峰的 18 篇。

    圖 9、疲勞偵測主要技術分類(TOYOTA JIDOSHA KK)

    而由圖 9 可知,該公司主要技術為「測量車輛駕駛反應時間(20篇)」及「指示睡眠狀態,例如防打盹之警報器(19 篇)」。

  • 2. 美國智慧行車安全監控系統設計-追撞偵測相關專利趨勢分析

    2.1 追撞偵測相關專利申請數量分析

    以專利資料中之公開日進行分析,期了解該產業歷年專利申請趨勢,一般會受到產業經濟以及技術發展興衰影響。但由於各國專利之「早期

    公開」制度,各申請案係由取得申請日後 18 個月始公開專利相關資訊。以下分析包括自 2000 年迄今各年提出專利申請之數量,但因 2013 年申請之案件尚未完全公開,因此數量較低,不能作為判斷趨勢之參考。

    圖 10 顯示追撞偵測相關專利申請案件自 2000 年迄今各年提出申請之數量。除 2013 年之數據尚未完整外,整體為呈現逐年提升之趨勢,即使在 2008~2009 年期間經歷金融風暴,但申請量仍持續成長。自 2006年後之專利公開篇數,每年皆有百件以上專利公開。而 2012 年之 300件專利公開為 2000 年來之新高。而 2013 年至 7 月為止,已有 235 件的專利公開,有機會突破 2012 年的 300 件,顯示此技術領域仍持續成長當中。

    圖 10、美國追撞偵測專利公開趨勢

  • 2.2 主要專利權人分析

    在主要專利權人分析中,透過分析該技術領域之專利權人(包括專利申請人 Applicants 及受讓人 Assignees),找出主要技術的擁有者以確認主要技術的重要廠商/企業,進而預測意圖進入市場的競爭者。特別是電子產業,技術演進快且產品生命週期短,競爭對手較易跨入門檻進入

    市場,更需分析技術擁有者之專利佈局以期知己知彼。

    因專利為屬地主義且專利申請成本高,因此各專利權人通常只在目標市場國家申請專利,因此各國專利權人的排名不盡相同,由此解讀可

    藉以了解技術擁有者對於不同國家的重視程度。

    圖 11 顯示 2000 年至 2013 年公開專利中擁有專利數前 10 名之重要專利權人,其中以 BOSCH GMBH ROBERT 之 168 件最多。其次為TOYOTA JIDOSHA KK 之 142 件,第三則為 TOYOTA MOTOR CO LTD有 79 篇。而由結果可知,各重要專利權人幾乎為汽車領域之主要廠商,進一步顯示追撞偵測之技術在汽車領域備受重視。

    圖 11、美國追撞偵測重要專利權人與專利公開篇數

    圖 12 為追撞偵測相關公開專利中重要專利權人的專利數量於2000~2013 年逐年比較,可觀察到 BOSCH GMBH ROBERT 自 2008 年開始,專利公開量大幅上升,2012-2013年間專利公開數量平均達 34篇。而 TOYOTA JIDOSHA KK 則從 2009 年專利公開數量有明顯的上升,2012-2013 年間專利公開數量平均更高達 40 篇左右。代表其對於追撞偵測相關領域之積極布局。由此可窺知各個專利權人在此領域專利布局之

    重視程度。

  • 圖 12、美國追撞偵測重要專利權人歷年申請趨勢

    2.3 主要技術類別分析

    以追撞偵測技術相關之美國公開專利進一步分析,其前 10 大主要技術類別分布及數量如圖 13 所示,主要技術分布在「自動避免碰撞,例如制動及轉向」(307 件),其次為「車輛駕駛穩定性的控制」(283 件),第三為「防撞系統(179 件)」。由結果可知,目前有關於追撞偵測的技術仍以「自動避免碰撞,例如制動及轉向」及「車輛駕駛穩定性的控制」

    為主。

  • 圖 13、美國追撞偵測重要技術分類

    2.4 主要技術類別變遷

    為了進一步了解追撞偵測重要技術分類之技術變遷,而某一技術應用於追撞偵測的公開專利數占該技術所有公開專利數的比例即為技術

    應用比例。因此,比較不同年份該技術應用比例即可了解追撞偵測重要

    技術分類之技術變遷(圖 14)。

  • 圖 14、美國追撞偵測重要技術分類變化趨勢

    由圖 14 可知,在 2002 年,各主要技術追撞偵測之應用上僅 1-5%,而到了 2012 年,除了「向其他交通工具指明車輛及其部件或發出信號表示緊急情況」之應用沒有增加外,其他技術類別於追撞偵測之應用大

    幅提升到 13-38%不等。由此可知追撞偵測絕大部分的重要性已大幅增加。

    2.5 追撞偵測重要專利權人- BOSCH GMBH ROBERT

    在追撞偵測相關重要專利權人之分析中,以專利公開篇數最多的BOSCH GMBH ROBERT 進行專利分析。

  • 圖 15、追撞偵測相關專利公開趨勢(BOSCH GMBH ROBERT)

    由圖 15 可知,該公司於 2000 開始針對追撞偵測相關技術進行專利申請,即使於 2008 年遭遇金融海嘯,整體的專利公開量仍維持穩健上升,而在 2012 年到達最高峰的 46 篇。

    圖 16、追撞偵測主要技術分類(BOSCH GMBH ROBERT)

    而由圖 16 可知,該公司主要技術分布相當平均,其中專利數超過30 篇的技術有「自動避免碰撞,例如制動及轉向(40 篇)」及「自動停車系統(34 篇)」。

  • 3. 美國智慧行車安全監控系統設計-障礙偵測(含車道及行人)相關專利趨勢分析

    3.1 障礙偵測相關專利申請數量分析

    以專利資料中之公開日進行分析,期了解該產業歷年專利申請趨勢,一般會受到產業經濟以及技術發展興衰影響。但由於各國專利之「早期

    公開」制度,各申請案係由取得申請日後 18 個月始公開專利相關資訊。以下分析包括自 2000 年迄今各年提出專利申請之數量,但因 2013 年申請之案件尚未完全公開,因此數量較低,不能作為判斷趨勢之參考。

    圖 17 顯示障礙偵測相關專利申請案件自 2000 年迄今各年提出申請之數量。除 2013 年之數據尚未完整外,整體為呈現逐年提升之趨勢,即使在 2008~2009 年期間經歷金融風暴,但申請量仍持續成長,自 2000年開始每年專利公開篇數約 100 篇左右。從 2010 年開始,才有明顯的專利公開數量成長。而 2012 年之 278 件專利公開為 2000 年來之新高。而 2013 年至 7 月為止,已有 196 件的專利公開,有機會突破 2012 年的278 件,顯示此技術領域仍持續成長當中。

    圖 17、美國障礙偵測專利公開趨勢

  • 3.2 主要專利權人分析

    在主要專利權人分析中,透過分析該技術領域之專利權人(包括專利申請人 Applicants 及受讓人 Assignees),找出主要技術的擁有者以確認主要技術的重要廠商/企業,進而預測意圖進入市場的競爭者。特別是電子產業,技術演進快且產品生命週期短,競爭對手較易跨入門檻進入

    市場,更需分析技術擁有者之專利佈局以期知己知彼。

    因專利為屬地主義且專利申請成本高,因此各專利權人通常只在目標市場國家申請專利,因此各國專利權人的排名不盡相同,由此解讀可

    藉以了解技術擁有者對於不同國家的重視程度。

    圖 18 顯示 2000 年至 2013 年公開專利中擁有專利數前 10 名之重要專利權人,其中以 BOSCH GMBH ROBERT 之 96 件最多。其次為NIPPONDENSO CO LTD 之 77 件,第三則為 DENSO CORP 有 75 篇。而由結果可知,各重要專利權人幾乎為汽車領域之主要廠商,進一步顯

    示障礙偵測之技術在汽車領域備受重視。

    圖 18、美國障礙偵測重要專利權人與專利公開篇數

    圖 19 為障礙偵測相關公開專利中重要專利權人的專利數量於2000~2013 年逐年比較,可觀察到 BOSCH GMBH ROBERT 自 2009 年開始,專利公開量明顯上升,而 2013 年間專利公開數量 12 篇為所有專利權人之最。而 NIPPONDENSO CO LTD 及 DENSO CORP 則在2007-2008 年專利公開數量有明顯的增加。由此可窺知各個專利權人在障礙偵測相關領域專利布局之重視程度。

  • 圖 19、美國障礙偵測重要專利權人歷年申請趨勢

    3.3 主要技術類別分析

    以障礙偵測技術相關之美國公開專利進一步分析,其前 10 大主要技術類別分布及數量如圖 20 所示,主要技術分布在「車輛自動防撞光達 LIDAR 系統」(624 件),其次為「用光學或超音波檢測需統計數或控制的交通運動」(402 件),第三為「僅用於測量目標物距離的系統(326件)」。由結果可知,目前有關於障礙偵測的技術仍以「車輛自動防撞光

    達 LIDAR 系統」為主。

  • 圖 20、美國障礙偵測重要技術分類

    3.4 主要技術類別變遷

    為了進一步了解障礙偵測重要技術分類之技術變遷,而某一技術應用於障礙偵測的公開專利數占該技術所有公開專利數的比例即為技術

    應用比例。因此,比較不同年份該技術應用比例即可了解障礙偵測重要

    技術分類之技術變遷(圖 21)。

    圖 21、美國障礙偵測重要技術分類變化趨勢

    由圖 21 可知,在 2002 年,各主要技術障礙偵測之應用上僅 3-7%

  • 不等,而到了 2012 年所有技術類別於障礙偵測之應用皆提升到 10-21%不等。由此可知障礙偵測的重要性已大幅增加。

    3.5 障礙偵測主要專利權人- NIPPONDENSO CO LTD

    由於在追撞偵測相關重要專利權人之分析中,已分析 BOSCH GMBH ROBERT,因此在障礙偵測方面挑選專利公開篇數第二高的NIPPONDENSO CO LTD 進行分析。

    圖 22、障礙偵測相關專利公開趨勢(NIPPONDENSO CO LTD)

    由圖 22 可知,該公司在障礙偵測的專利佈局上從 2000 年開始就有專公開,除了 2004 年及 2006 年專利公開量較低外,其專利公開趨勢呈現穩定上升,於 2008 年到達最高峰的 12 篇,而從 2008 年以後專利公開量逐年下滑,甚至於 2013 年 8 月為止,尚無專利公開。由此可知障礙偵測的相關技術已於 2008 年達到成熟期。

  • 圖 23、障礙偵測主要技術分類(NIPPONDENSO CO LTD)

    而由圖 23 可知,該公司主要技術集中於「車輛自動防撞光達 LIDAR系統(73 篇)」、「同時測量距離與座標(29 篇)」及「電磁波之反射或再輻射系統,如雷射雷達系統的元件配置(24 篇)」。

  • 二、技術分布

    由美國公開專利檢索結果歸納、繪製相關技術領域之分布圖,其分布

    如圖 24 所示。

    圖 24、智慧行車安全監控系統主要技術階層圖

    在車輛安全領域中,運用電腦視覺分析車外環境、車內駕駛狀況,產

    生最佳化的即時反應、確保乘客及用路人安全,是行車安全監視系統的目

    標,也是先進駕駛輔助系統(advanced driver assistance systems,ADAS)的一環。IC Insight 預計 2015 年智慧行車電子全球規模約 4,000 億元。行車安全系統目前多配備於中高階車款,因此全球銷售集中於日本、歐洲和北

    美,隨著製造技術成熟,預期銷售價格將下降至可普遍安裝於中小型乘用

    車。根據資策會調查指出,隨著車載攝影機模組的技術發展與成本快速降

    低,車輛周邊監視從後方倒車監視到前方與側方監視已逐漸發展成為車輛

    全方位監視,利用數顆攝影機監控車輛周圍環境狀況是未來的發展主流。

    相較於傳統的車用攝影系統受取像範圍的限制,無法涵蓋車體四周環

    狀的監控範圍,只能針對車輛後方、側面分別開發監控系統,全景視訊有

    零盲點的優勢,針對整體路況進行分析。夜視系統和車輛與行人偵測可運

    用紅外線或毫米波雷達等技術,收集車外資訊,與緊急停車輔助系統、駕

    駛人警示系統連動,提昇行車的安全性。

  • 三、關鍵市場分析 (1)疲勞偵測

    為了瞭解有關疲勞偵測相關關鍵市場之佈局,各國有關於疲勞偵測之專利申請趨勢,將為判斷本學研團隊相關技術後續佈局之策略。而各國專利

    在合併公告及申請案後,因沒有專利家族重複的問題,所得之結果可以解

    釋成市場的消長趨勢。

    圖 25、疲勞偵測各國歷年專利申請數

    由圖 25 可知,疲勞偵測技術的主要市場以美國為主,從 2000 年開始,疲勞偵測相關技術專利申請量不斷上升。歐盟之相關專利申請量也持續增

    加當中。而由結果可知,重要專利權人其專利佈局除了美國及歐盟外,中

    國為其第三大重視的市場。

  • 進一步分析疲勞偵測相關技術專利以中國為優先權(該專利第一次申請之國家為中國)的專利權人,代表該專利權人對於疲勞偵測在中國市場

    的重視程度(圖 26)。

    圖 26、中國疲勞偵測相關專利優先權之重要專利權人

    由圖 26 可知,鴻海精密之疲勞偵測相關專利優先權在中國高達 20 篇之多,由此可知鴻海精密在中國對於疲勞偵測相當重視。

  • (2)追撞偵測

    為了瞭解有關追撞偵測相關關鍵市場之佈局,各國有關於追撞偵測之專利申請趨勢,將為判斷本學研團隊相關技術後續佈局之策略。而各國專利

    在合併公告及申請案後,因沒有專利家族重複的問題,所得之結果可以解

    釋成市場的消長趨勢。

    圖 27、追撞偵測各國歷年專利申請數

    由圖 27 可知,追撞偵測技術的主要市場以美國為主,從 2000 年開始,追撞偵測相關技術專利申請量不斷上升。歐盟之相關專利申請量也持續增

    加當中。而由結果可知,重要專利權人其專利佈局除了美國及歐盟外,中

    國為其第三大重視的市場。

  • 進一步分析追撞偵測相關技術專利以中國為優先權(該專利第一次申請之國家為中國)的專利權人,代表該專利權人對於追撞偵測在中國市場

    的重視程度(圖 28)。

    圖 28、中國追撞偵測相關專利優先權之重要專利權人

    由圖 28 可知,日本豐田(TOYOTA MOTOR CO LTD)之追撞偵測相關專利優先權在中國高達 12 篇之多,第二名的 YAMAHA MOTOR CO LTD也有 5 篇之多。由此可知汽車大廠在中國對於追撞偵測相當重視。

  • (3)障礙偵測

    為了瞭解有關障礙偵測相關關鍵市場之佈局,各國有關於障礙偵測之專利申請趨勢,將為判斷本學研團隊相關技術後續佈局之策略。而各國專利

    在合併公告及申請案後,因沒有專利家族重複的問題,所得之結果可以解

    釋成市場的消長趨勢。

    圖 29、障礙偵測各國歷年專利申請數

    由圖 29 可知,障礙偵測技術的主要市場以美國為主,從 2000 年開始,追撞偵測相關技術專利申請量不斷上升。歐盟之相關專利申請量也持續增

    加當中。而德國自 2000 年以來障礙偵測相關專利申請量一直持續成長,一直到 2012-2013 年才沒有專利申請。而由結果可知,重要專利權人其專利佈局除了美國及歐盟外,中國已逐漸成為其第三大重視的市場。

    進一步分析追撞偵測相關技術專利以中國為優先權(該專利第一次申請之國家為中國)的專利權人,代表該專利權人對於追撞偵測在中國市場

    的重視程度(圖 30)。

  • 圖 30、中國障礙偵測相關專利優先權之重要專利權人

    由圖 30 可知,南京得碩實業之障礙偵測相關專利優先權在中國高達 12篇之多,第二名的得碩實業(5 篇)也為其相關企業。

  • 四、綜合分析

    (1)美國行車安全重要專利權人及專利數

    圖 31 顯示 2002 年至 2011 年公告專利中擁有專利數前 15 名之重要專利權人,其中以 Marvell 之 391 件最多,其次為 Bosch 之 222 件,位居第三的 Donnelly 有 188 件,另 Honda 及 Denso 分別有 153 件及 151 件。

    Marvell 擁有 391 件專利,但卻未出現在公開專利資料庫中,係因其專利申請狀態均為不經早期公開,經審定後才公告,故無法於公開專利資料

    庫中及早發現。惟 Benz 及 VOLVO 雖提供非常優越的行車安全設備,在行車安全相關技術的專利申請量卻未列入前十五名。

    圖 31、美國行車安全重要專利權人與專利數

    圖 32 為美國行車安全公告專利中排名前五大專利權人:Marvell、Bosch、Donnelly、Honda 及 Denso 的專利數量 2002~2011 年逐年比較。由此可觀察到 Marvell 至 2006 年始有專利核准公告,但之後專利核准公告數量急速成長,顯示該公司布局行車安全領域之強烈企圖心。

  • 圖 32、美國行車安全重要專利權人歷年趨勢

    (2)中國行車安全專利公開、重要專利權人及專利數

    圖 33 顯示中國行車安全相關專利之申請案件自 2002 至 2004 年專利申請案公開數量並不多,但自 2005 年起件數開始大幅成長,2010 年下修,其餘各年度之成長率均達兩位數,顯示中國市場受到重視以致在中國的專利

    申請量持續且快速增加,中國儼然已成為各申請人專利佈局之主戰場。

    圖 33、中國行車安全專利公開趨勢

  • 圖 34 為中國公開專利中與行車安全有關重要專利權人及其擁有專利數之分析,其中以 Toyota 專利件數最多,計 320 件,其次為 GM 共有 254 件,接續有 Denso、Aisin 及 Denso 等,但並無中國本土或臺灣之廠商列於其中。

    圖 34、中國行車安全重要專利權人與專利數

    圖 35 為中國行車安全相關公開專利中排名前五大專利權人:Toyota、GM、Bosch、Denso 及 Aisin 的專利數量 2002~2011 年逐年比較。由此可觀察到 2004 年之前中國採取較為保守之經濟政策,且智慧財產制度備受質疑,因此跨國企業並未將中國列為首要申請地區。但隨著中國經濟高速成長並

    展現廣大消費市場,各國企業開始積極進行專利佈局。

    圖 35、中國行車安全重要專利權人歷年趨勢

  • (3)行車安全產業現況

    近年來各國對於行車安全的要求,逐漸從發生交通事故時可降低傷害程度的「被動安全系統(passive safety)」如車體潰縮區、安全帶、防護氣囊以及車身結構等,走向能預防發生交通事故的「主動安全系統(active safety)」,其相對應法規也日益嚴苛,是以汽車安全與駕駛資訊系統也日趨受到重視。因此,車用電子相關產業的發展,開始著重在先進駕駛輔助系

    統(advanced driver assistance system,ADAS)的相關技術開發,所謂先進駕駛輔助系統就是應用資訊、電子、材料…等各種領域的先進技術,依其不同功能主要分成六大項,內容包括適應性巡航控制(adaptive cruise control, ACC)、電子行車穩定控制(electronic stability control,ESC)、緊急煞車輔助(emergency brake assist,EBA)、車道偏移警示(lane departure warning,LDW)、車道維持(lane keeping,LK)與盲點警示(blind spot warning)系統等(見圖 36;表 1)。

    這些功能主要透過不同類型的感測器與相關技術的運用,藉由探測以光、熱、壓力或其它狀態所產生的變數,透過整合性控制晶片的運算,進

    而向駕車者提供適當建議,或引起注意以達到提升行車安全的目的。常用

    的方式有電腦視覺系統(即攝影機、照像機等)、紅外線偵測系統、雷射偵

    測系統、超音波偵測系統、雷達偵測系統、衛星定位系統等,佈署於汽車

    上的任何一個位置,包括前後保險桿、側視鏡、駕駛座內部或擋風玻璃上,

    由於 ADAS 應用可以降低多數事故類型的發生頻率,所以各國政府開始要求安裝某些得到驗證的 ADAS 技術,將其作為汽車中的標準配置,希望藉此能來保護駕車者、乘客、行人和其它道路用戶,例如美國推動至 2014 年9 月時,所有車輛需加裝至少含車後監控影像模組及車內顯示器之主、被動安全系統以消除駕駛人倒車時的盲點;歐洲則規定自 2013 年起商用車需搭載自動緊急剎車系統及車道偏離警示系統。另外,預防酒駕系統及預防瞌

    睡系統等先進安全偵測系統目前在日本亦納入法規規範討論。

  • 圖 36、先進駕駛輔助系統功能示意圖(資料來源:交通部運輸研究所)

    表 1、先進駕駛輔助系統主要功能介紹

    項目 相關技術與應用

    適應性巡航控制 (Adaptive Cruise Control, ACC)

    採用紅外線、雷達或影像系統來探測

    前面是否有車、行人或障礙物與車速分

    析,依狀況需要調整速度以保持安全距

    離,並可同時配合夜視、碰撞警示、自動

    煞車與導航等功能相互應用。

    電子行車穩定控制 (Electronic Stability

    Control, ESC)

    可運用各種感知器偵測行車狀況,避

    免或阻止輪胎打滑或失控情形發生。如運

    用影像偵測系統評估車輛前方車道線曲

    率,並根據其他車身參數預測翻覆指標,

    同時控制車速,降低車輛在彎道行駛之翻

    覆危險,可結合自動煞車系統輔助駕駛人

    保持車身穩定行駛。

    緊急煞車輔助

    (Emergency Brake Assist, EBA)

    偵測駕駛者對煞車踏板的踩踏力道與

    速度,如果是緊急煞車情況系統會產生最

    大的煞車力道,以減少煞車的距離,避免

    或減少事故的發生。 車道偏移警示與車道

    維持 (Lane Departure

    利用裝在車前方的鏡頭感測車道,計

    算出汽車偏移量。當駕駛者不當偏離車道

    線時,系統會給予警示並介入轉向控制,

  • Warning, LDW and Lane Keeping, LK)

    輔助駕駛保持於車道內行駛,提高行車的

    安全性。

    盲點警示 (Blind Spot Warning)

    採用雷達或影像系統如全景系統,辨

    識盲點區出現的逼近物體,同時對駕駛者

    提出警示。

    (4)智慧車用電子產業現有及潛在競爭者分析

    目前已知開始或預計使用先進駕駛輔助系統的車廠有 BMW、Mercedes-Benz、Audi、Ford Motor Company、General Motors Corporation、Honda Motor Company 、 Nissan Motor Company Ltd 、 Toyota Motor Corporation、Volvo Car Corporation 與臺灣 Luxgen 等(表 2)。

    表 2、先進駕駛輔助系統相關車廠

    車 廠 應用 Audi 夜視、號誌辨識、適應性巡航控制系統 BMW 主動式轉向頭燈、循跡防滑、避免誤撞行

    人的人車溝通技術、年長者行車智慧安全

    系統、緊急停車輔助系統 Honda 車道維持輔助功能 General Motors (CMOS)攝影鏡頭的前向及側邊防撞系統 INFINITI ICC 全速域智慧定速巡航、DCA 車距控制

    輔助、BSI 盲點側撞預防系統、及 LDP 車道偏移預防系統等

    Mercedes Benz ESPR 操控系統、雷達偵測主動安全防護系統、煞車輔助系統

    Toyota 前方行人偵測、全速域巡航控制及自動停車系統

    VOLVO 碰撞警示、主動完全煞車系統、行人偵測煞車功能

    臺灣 Luxgen (裕隆) 環景影像系統、夜視輔助系統、車側影像輔助系統

    相關設備供應商 Bosch、ADI、Infineon、STMicro、Renesas、Toshiba、OmniVision、Aptina、Sony、Sharp、TI、Continental Automotive Systems、Delphi Corporation、Hella KGaA Hueck & Company、Hitachi Group、Iteris Inc、Siemens VDO、Visteon Corporation

    資料來源:TCPO, 本研究整理

  • 其相關設備供應商包括 Bosch、ADI、Infineon、STMicro、Renesas、Toshiba、OmniVision、Aptina、Sony、Sharp、Continental Automotive Systems、Delphi Corporation、Hella KGaA Hueck & Company、Hitachi Group、Iteris Inc、Siemens VDO 與 Visteon Corporation 等,依其前 TOP5 主要專利權人所擁有之專利與其相關技術分析,可以得到分佈圖 37。

    圖 37、主要專利權人及其技術分布

    由於臺灣並非全球車輛主要生產或設計國,因此許多與車輛構造和車輛操控相關的安全項目,如緊急煞車系統,電子行車穩定控制系統,方向

    盤操控系統等,較難以自創品牌方式切入。故多偏向於行車資訊或影像紀

    錄等不涉及汽車主體機構部分為主,在國內關於行車安全的相關與潛在廠

    商則有同致、車王電、峰鼎、橙的、經昌、永彰、華晶、原相、銳相、造

    隆、環隆、徽昌、池盈、瑞薩、倚強、冠宇國際、創意電子、奇景光電等

    (表 3)。

    表 3、臺灣先進駕駛輔助系統相關與潛在廠商

    廠商 系 統 車道偏離 盲點偵測 夜視輔助 倒車偵測 胎壓偵測

    同致 * 車王電 * * 峰鼎 * *

  • 經昌 * * * 航欣 * 怡利 * 敦陽 * * 永彰 * * 華晶 * 造隆 * 環隆 * * 輝創 (徽昌)

    * * *

    池盈 * IC 晶片相關與潛在廠商 原相、銳相、倚強、冠宇國際、創意電子、奇景光電、華創車電、

    怡利電子、盈佳科技、德聿佳科技、致伸科技、鼎天國際、興聯

    科技、研華科技、驜陞科技、聯詠科技、天擎積體電路、海法科

    技、中強光電(陽光綠能)

    (5)SWOT 分析

    根據本文上述行車安全技術之產業現況與未來分析,本章節將進行行車安全系統之 SWOT 分析,以作為國內未來產業投入或學界研發的參考依據。

    優勢 劣勢 臺灣半導體領域具長期製造

    與設計經驗 結合晶片設計、系統等技術

    平台共同開發 能平價的供應全球市場 自學研單位授權技術或共同

    開發,產學合作密切 基於文化優勢,切入中國門

    檻低

    臺灣汽車市場有限只能向外發展

    非全球車輛主要生產或設計國

    企業規模不足無法應付量產需求

    機會 威脅 消費者對安全重視越來越高 地理位置鄰近全球主要車廠 與主要生產國中國合作開發 臺灣相對重視智慧財產之保

    關鍵技術與規格仍掌握在大廠

    產業鏈非常封閉不易切入 創新技術無法落實量產

  • 護 提供中國整車廠相關技術、

    設備

    在優勢條件上,由於臺灣在半導體領域具有長期國際代工與設計經驗,因此先天上具備製造或設計相關電子零件之能力,如感應或控制晶片、通

    訊與儲存硬體等,可藉由結合台灣晶片設計、系統等平台共同開發技術,

    進行整合提供 Total Solution,並能平價的供應全球市場所需。此外臺灣產業與學界之間合作密切,政府政策亦鼓勵產業界自學研單位授權技術或共

    同開發,以加速技術演進速度;另一方面,目前中國已成為全球第一大汽

    車生產國,臺灣基於文化優勢,未來在切入市場時門檻較低。

    而劣勢條件上,受限於臺灣市場有限,相關業者只能積極向外尋求代工發展,在未來品牌發展上受到限制,此外臺灣並非全球車輛主要生產或

    設計國,因此許多與車輛構造和車輛操控相關的安全項目,如緊急煞車系

    統,電子行車穩定控制系統,方向盤操控系統等,較難獲得國外車廠的支

    持進行設計上的更動,另外臺灣汽車電子相關業者多屬於中小型廠商,企

    業規模不足,可能無法應付大型車廠量產需求。

    在機會方面,由於消費者對汽車安全性的重視度越來越高。一些相對前端的先進駕駛輔助系統,如胎壓監測系統已經開始得到了市場的認同,

    在強烈的需求驅動下,其他關於行車安全技術的應用與推廣將逐步提升。

    此外,臺灣鄰近全球主要車廠,如 Toyota、Honda、Hyundai、Kia 等,再者隨著大陸汽車市場及工業的規模擴大,配合臺灣既有的製造或設計實力,

    加上臺灣相對重視智慧財產權之保護,可望爭取鄰近的全球領導車廠技術

    授權、技術合作,更可能與中國之整車廠合作,提供相關技術設備,切入

    全球市場。

    威脅方面,許多關鍵技術與規格的制定仍掌握在大廠手上,為了配合品質的要求,車廠對新進廠商設下高門檻,所以汽車產業鏈非常封閉,各

    車廠皆有長期配合的一階車電業者,甚至二、三階廠商的供應關係亦相當

    穩固,如豐田體系的 Denso、日產體系的 Calsonic、本田體系的 Keihin 等,皆有搭配的自設電子廠,對正積極想跨入全球汽車電子市場的臺灣廠商而

    言,亦將會是一大挑戰,也因此對學界來說,縱使有創新技術的出現,仍

    無法得到落實量產的機會。

    綜合上述分析,於車用電子相關領域,特別是針對行車安全系統之產業

    展望臺灣廠商之優劣勢與機會,如欲於全球市場佔有一席之地,應發揮臺

    灣電子產業鏈完整的優勢進行技術上的垂直整合,藉由快速成長之中國市

    場切入,視為可能之模式。

  • 肆、廠商訪談與技術媒合

    一、訪談規劃

    於計畫之初,首先安排訪談服務團隊確認服務團隊核心技術、工作目

    標及內容,會議記錄如附件十三。為協助服務團隊尋求潛在技術授權或產

    學合作之廠商並進行技術媒合,茲擬定流程與策略如下:(1) 經由專利佈局與產業分析結果了解服務團隊技術之競爭優劣勢並定義其產業定位;(2) 針對相關產業業者了解其技術發展現況與潛在競爭者;(3) 篩選與服務團隊具有技術互補性之廠商以提高技術媒合意願;(4) 進行廠商初步接洽;(5) 擬定訪談大綱,針對有意願廠商進行訪談,除說明服務團隊核心技術亦藉此

    了解廠商需求;(6) 進行技術媒合。

    經由檢視分析結果,將針對服務團隊之智慧行車安全監控系統設計相

    關技術尋求技術媒合潛在廠商。

    接著,於廠商訪談之名單擬定上,優先鎖定國內先進汽車電子廠商與

    創投,並進行初步接洽提供相關訊息。

    二、廠商訪談

    部分資訊不便公開

    四、小結

    有關本分案,完成四家業者訪談,並安排與一家廠商及三家創投業者

    的技術媒合會議,超越計畫書中所定至少二次技術媒合/訪談之預估成效。

    經由廠商訪談及技術媒合會議之過程,發現廠商之需求多為產品導向,

    亦即,為目前已開發或開發中產品所遭遇技術瓶頸尋求解決方案;相對於

    此,學研單位則多為技術導向,係指以發展、改進尖端技術為先,技術雖

    先進但離產品化仍有相當距離,或者與業界需求方向不同,無法及時為業

    界應用。

    以下資訊不便公開