窺一斑而知全豹，以專利視覺解構車聯網

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來源：IPRdaily中文網（iprdaily.cn）

作者：魏宇星 盧璐 許欣 華進知識產權

原標題：窺一斑而知全豹，以專利視覺解構車聯網

本文主要介紹車聯網的專利布局概況及其訴訟相關情況。

1 前言

車聯網（Internet of Vehicles）是自動駕駛車輛(Autonomous Car)技術的重要組成成分之一。車輛本身的傳感器僅能提供車身周圍短距離的資訊，對于道路上突發狀況的應變時間太短；通過車聯網，車輛可以取得更遠距離的資訊，因而增加了應變時間與行車時的安全性。

車聯網是由車輛位置、速度和路線等資訊構成的巨大交互網絡，其本質是物聯網和互聯網的融合。例如，可通過GPS、RFID、傳感器、攝像頭影像處理等裝置，車輛可以完成自身環境和狀態資訊的采集；通過互聯網技術，所有的車輛可以將自身的各種資訊傳輸匯聚到中央處理器；通過電腦技術，這些大量車輛的資訊可以被分析和處理，從而計算出不同車輛的最佳路線、及時匯報路況和安排信號燈周期。

圖1

如圖1所示，車聯網可實現車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)、車對行人(V2P)、車對網絡(V2N)等四個不同類型的互聯互通。

2 車聯網主要技術概況

圖2（來源：http://www.dqzdhw.com/wulianwang/1589.html）

車聯網的技術發展如圖2所示，在目前的車聯網系統中，是一個“端管云”三層體系：

第一層（端系統）：端系統是汽車的智能傳感器，負責采集與獲取車輛的智能信息，感知行車狀態與環境；是具有車內通信、車間通信、車網通信的泛在通信終端；同時還是讓汽車具備IOV尋址和網絡可信標識等能力的設備。

第二層（管系統）：解決車與車（V2V）、車與路（V2R）、車與網（V2I）、車與人（V2H）等的互聯互通，實現車輛自組網及多種異構網絡之間的通信與漫游，在功能和性能上保障實時性、可服務性與網絡泛在性，同時它是公網與專網的統一體。

第三層（云系統）：車聯網是一個云架構的車輛運行信息平臺，它的生態鏈包含了ITS、物流、客貨運、危特車輛、汽修汽配、汽車租賃、企事業車輛管理、汽 車制造商、4S店、車管、保險、緊急救援、移動互聯網等，是多源海量信息的匯聚，因此需要虛擬化、安全認證、實時交互、海量存儲等云計算功能，其應用系統 也是圍繞車輛的數據匯聚、計算、調度、監控、管理與應用的復合體系。

 
3 車聯網產業鏈研究

車聯網產業鏈龐大。經過互聯網數十年的發展，由于互聯網已經整合了各項服務，包括商業、娛樂、社交及分享等，極大的改進了人們的生活質量和辦公效率，所以車聯網相關產業的范圍十分廣大，除了傳統的車廠與車用零部件廠商外，電子產業、電信營運商、互聯網應用、內容與服務提供者等廠商也屬于車聯網產業鏈中的一份子。

根據研究機構PwC’s Strategy的報告指出，2015年在全球汽車相關行業總共五兆美金的市場總額中，車輛的銷售占了將近一半，而車輛共用、軟件與數位內容服務的份額幾乎是零。根據預測，到了2030年，共用服務、軟件與數位內容服務所占的比例將會達到1/6以上的水準，而這些項目所產生的凈利更是驚人，達到了汽車相關行業總凈利的36%。

基本上，各大車廠在此車聯網產業中還是居于核心的地位。圍繞著這個核心的，有硬件(零件、電子設備)產業與軟件(資料應用與服務)產業的廠商，其中國內主要如圖3所示：

圖3（來源：IMT-2020(5G)推進組《C-V2X白皮書》2018.6）

車聯網產業鏈從狹義上來說主要包括通信芯片、通信模組、終端與設備、整車制造、解決方案、測試驗證以及運營與服務等環節，這其中包括了芯片廠商、設備廠商、主機廠、方案商、電信運營商等眾多參與方。

   
在通信芯片研制方面，國內芯片企業目前主要包括大唐、華為；在通信模組方面，大唐、華為、中興、上海移遠通信等企業都將提供基于各自芯片的通信模組；在終端與設備方面，當前國內企業包括大唐、華為、東軟、星云互聯、千方科技、車網互聯、萬集科技等均可提供支持LTE-V2X的OBU和RSU通信終端產品。

在整車制造方面，中國一汽、上汽、江淮汽車、眾泰汽車、長城汽車等實現了LTE-V2V、V2I、V2P應用，并與東軟、大唐、ALPS、國內等合作進行了示范演示；在運營與服務方面，國內三大電信運營商均大力推進C-V2X業務驗證示范。

在高精度定位和地圖服務方面，和芯星通、華大北斗等國內廠商紛紛推出了自主設計的北斗定位芯片，千尋位置網絡推出了基于北斗衛星和國家北斗地基增強系統；在高精度地圖服務方面，國內主要地圖商如高德、百度、四維圖新等均致力于高精度地圖的采集與制作，并為行業提供高精度地圖服務。

在車路協同平臺方面，百度2018年9月推出 Apollo車路協同開源方案，向業界開放百度Apollo在車路協同領域的技術和服務。

4 車聯網專利概況

圖4

中美歐日韓涵蓋了車聯網申請的主要目標國。圖4是截止2019年2月份中國車聯網專利在中國申請數量分布，車聯網開始于2000年，逐年增長，自2011年來申請量增長迅猛，處于快速發展期，其中，由于專利公開的滯后性，2018年及2019年的數據尚不完全。

圖5a

圖5b

經過檢索發現，在汽車整機制造商中，在中國申請量前5的公司為福特、豐田、通用、博世、現代，國內汽車制造商中申請比較靠前的有吉利、奇瑞、比亞迪。申請數量及申請趨勢分別如圖5a及5b。

5 車聯網專利布局

圖6（來源：Derwent Innovation ThemeScape）

車聯網的專利地圖如圖6所示，車聯網近幾年的研發熱點在于：車載信息通訊、駕駛輔助控制、電動車充電、傳輸網絡管理系統、通訊網絡等。

圖7

另外，在無線通信設備、交通路況、電動車、輔助駕駛系統、消息傳輸等山峰，除了汽車品牌廠商及零組件廠商外，其他廠商（不分任何產業）均有大量的專利布局。（如圖7所示）

圖8

而在汽車娛樂與主動車距控制、個人設備應用方面，科技公司的布局較多；車載信息通訊則主要由汽車品牌廠商在布局。（如圖8所示）

限于篇幅關系，筆者對具體的技術分支分類并沒有詳細展開，車聯網涉及到的技術繁雜，但筆者所在的華進分析團隊對整個車聯網的技術已經做過詳細的研究，也歡迎各界人士對車聯網專利布局一起探討。

6 相關專利解讀

6.1

典型車企的車聯網專利：

Toyota CN104364831B

Toyota為全球第一大車廠，其車聯網相關專利也很多。Toyota正積極地和其他廠商進行車聯網技術的合作，例如，Toyota與Apple在CarPlay作業系統上的合作，以及與Microsoft合作打造Toyota Connected車聯網平臺。

Toyota Connected平臺將可以提供以下功能 : 1.汽車與家庭連接； 2. 基于車與車之間的智能導航； 3. 人性化安全設置－使用平板或電腦將行事歷等相關個人資訊輸入云端，云端會自動下載至車上并加以利用。

在專利CN104364831B中，Toyota提出了一種用于使汽車駛近特性適配于交通信號設備的方法及系統，在該方法中，交通信號設備在第一狀態中允許通過并且在第二狀態中禁止通過。汽車接收交通信號設備的狀態信息和時間信息并且傳遞到信號燈狀態輔助系統；該汽車還接收能夠進行車對X(V2X)通信的周圍汽車的位置數據等信息，并用于確定自身位置。如圖9所示。

圖9

6.2

典型汽車零部件生產商：

Bosch US20180181142A1

Bosch是全球最大的汽車零部件供應商之一。著眼于快速興起的國內市場，BOSCH BOSCH 擬定出“車輛互聯化”“自動化”與“電氣化”三大方向，并與當地大車廠合作。

在博世的US20180181142A1中，博世提出了一種定位感興趣目標物體的方法及裝置，其中，車輛的電子控制單元從車輛通信總線接收車輛的運動數據。 同時，電子控制單元利用全向照相機接收靜止物體的多個全向圖像幀。 基于該全向圖像幀，電子控制單元識別全向圖像幀中的感興趣對象(object of interest)，并在車輛運動時跟蹤全向圖像幀中的感興趣對象。 電子控制單元在車輛移動時確定感興趣對象在全向圖像幀中的位置變化，并且基于車輛的位置變化和感興趣對象在全向圖像幀中的位置變化來確定到感興趣對象的距離。如圖10所示.

圖10

6.3

車聯網通信芯片制造商：

Qualcomm US9967766B2

作為LTE-V2X、5G-V2X技術的推手，Qualcomm對車聯網技術的投入自然不在話下。在2016年6月，Qualcomm發表了Qualcomm車聯網參考平臺《Qualcomm Connected Car Reference Platform》。該平臺的基礎來自于高通技術公司陣容龐大的汽車產品與技術，其中包括Qualcomm Snapdragon X12和X5 LTE調制解調器、運用四大衛星的全球導航衛星系統（GNSS）和2D/3D慣性導航（DR）定位解決方案、Qualcomm VIVE Wi-Fi 技術、V2X專用短程通訊（DSRC）、藍芽（Bluetooth）、低功耗藍芽（Bluetooth Low Energy），以及透過Qualcomm tuneX芯片使用軟件無線電的類比與數位調撥器的各種廣播功能。

在高通的US9967766B2里面，提出了適用于車輛環境的自適應天線切換的方法和裝置，例如在高增益汽車設備中。 專利里面提供了一種用于無線通信的方法，包括基于一個或多個條件選擇第一測量配置，所述第一測量配置使用安裝在車輛表面上的至少外部天線進行一個或多個測量，或者選擇/自適應切換為第二測量配置，所述第二測量配置使用與所述車輛相關聯的至少內部天線進行所述一個或多個測量；可使用所選擇的測量配置執行一個或多個測量，并基于所述一個或多個測量發送報告。 用于測量配置選擇的技術可以允許設備根據當前條件實現高增益外部天線和低增益內部天線兩者的優點。如圖11所示。

圖11

6.4

車聯網軟件提供商

Google US10198877B1

Google最為人所熟知的車聯網產品，莫過于Android Auto了。利用車載機與可攜式裝置(手機)連線，讓駕駛人能在開車時輕易透過車載螢幕，便利操控電話、短信、音樂、搜尋與相關行車APP等功能。

在google專利中，客戶機設備可以與汽車計算機系統配對，并且客戶機設備和汽車計算機系統可以包括獨立的自動助理，該自動助理可以與不同的用戶賬戶相關聯。盡管客戶機設備應用程序的對應方沒有直接安裝在汽車計算機系統上，但是客戶機設備的本地應用程序執行的特定動作可以通過用戶與汽車自動助理的交互來推進。 例如，盡管汽車計算機系統沒有安裝第三方消息傳遞應用程序，但是汽車自動助理可以訪問要由第三方消息傳遞應用程序執行的所請求的動作，以便進一步執行所請求的動作。該汽車計算機系統可以通過所述無線通信方式發送內容，以使所述第三方應用程序進一步執行所請求的動作。如圖12所示。

圖12

 
7 車聯網專利訴訟

車聯網處于并還將處于快速技術發展期，而對于車聯網這樣的技術密集型行業而言，其專利訴訟量必然只增不減，受限于專利申請的時間及技術發展的成熟度，全球的車聯網專利訴訟頻率穩定在百余件左右，隨著未來車聯網技術的進一步發展及相應玩家的增多，IP訴訟呈現較大幅度的增長是必然趨勢。

7.1

熱點領域“車輛感知”專利訴訟案件概況

(取自“智慧芽”專利訴訟數據庫)

車輛感知即車輛的“眼鏡”和“耳朵”，用于識別車輛狀況以及車輛周邊，例如路況、定位、避障等。如圖13所示，從全球的專利訴訟來看，14-18年均穩定在10件左右，訴訟量不大。且從圖14的地域分布來看，美國居多，中國和歐洲緊隨其后。

圖13

圖14

7.2

熱點領域“導航定位”專利訴訟案件概況

(取自“智慧芽”專利訴訟數據庫)

導航定位是車聯網基本功能，隨著高德地圖和百度地圖的興起，車聯網也從原來的預先內置地圖方式逐步變成移動端進行導航。但是在導航定位領域也相對成熟，故專利訴訟案件量不大。如圖15所示，從全球的專利訴訟來看，14-18年均穩定在5件以內，訴訟量不大。且從圖16的地域分布來看，美國居多，中國和日本緊隨其后。

圖15

圖16

7.3

熱點領域“車載終端”專利訴訟案件概況

(取自“智慧芽”專利訴訟數據庫)

車載終端的范圍較廣，且從應用層面來看還有很大的發展趨勢。但就目前而言，訴訟案件量相對較小。如圖17所示，從全球的專利訴訟來看，14-18年均穩定在5件左右，訴訟量不大。且從圖18的地域分布來看，美國居多，中國和日本緊隨其后，中國臺灣也有一定占比。

圖17

圖18

7.4

熱點領域“交通控制”專利訴訟案件概況

(取自“智慧芽”專利訴訟數據庫)

交通控制方面的專利較多，且專利訴訟量相對較多。如圖19所示，從全球的專利訴訟來看，除了15年是3件，14，16,17年保持在10件左右，18年為5件。且從圖20的地域分布來看，美國最多，中國和日本有一定占比。

圖19

圖20

表1和表2分別是典型訴訟的代表（darts-ip數據庫），其中表1是海外車聯網訴訟，表2是國內車聯網訴訟。

表1

 表2

受限于篇幅關系，筆者并在本次分析過程中沒有對每個訴訟案子做解讀，相關的案例解讀請繼續關注。

8 車聯網專利交易

車聯網領域的專利數量眾多，且專利轉讓同樣活躍，筆者在利用Incopat檢索了車聯網相關專利轉讓時，發現了申請日在2015-2016年的專利（目前大多數已經授權）轉讓魏最高峰，而2017-2019年由于部分未授權故數量相對下降。圖21結合了中美兩國的專利轉讓數據，如圖21所示，可以看出，從數量上來看車聯網專利交易非?；钴S。圖22是TOP10的專利受讓人。

圖21

圖22

 
9 車聯網專利許可

9.1 中國車聯網專利許可

由于中國專利許可的備案并非強制執行，故筆者在檢索過程中數據難免有遺漏，圖23是筆者通過Incopat檢索得到的中國專利許可情況，圖24是TOP10的被許可方。如圖所示，專利許可數每年情況變化較大，其只能作為一個參考，不能代表整個車聯網行業的專利許可環境。

圖23

圖24

9.2

全球車聯網專利許可：

Avanci許可平臺(http://avanci.com/)

由愛立信前首席知識產權官（CIPO）Kasim Alfalahi 所創立的Avanci物聯網（Internet of Things，IoT）無線技術專利授權平臺，確實掌握了V2X車聯網這新興應用市場的痛點。其獨特的專利授權使用費制度，也為跨領域汽車制造商在面對通訊技術這個陌生產業的不確定性給予了妥善的解決方案。

Avanci的核心理念為加速連結(Accelerating connectivity)，為達到將原本復雜的智權授權協議變得簡單且透明化，讓制造商能專注于做出最好的創新產品的目的；Avanci集合了Ericsson、Qualcomm、InterDigital、KPN、ZTE等無線通訊領域大廠，提供大多數授予專利和標準化的無線技術的專利授權組合，以一站式授權(one-stop)的方式來幫助公司更快速的創新，并以公平、合理和非歧視性的(FRAND)原則進行授權，目前已有知名大廠BMW、大眾成為其主要被授權對象。

然而，目前存在爭議的是許可費率的問題，在今年上半年，汽車供應商Continental起訴Avanci、諾基亞以及NPE Conversant和PanOptis，在2G/3G/4G技術許可方面違反反壟斷法規，該訴訟在加利福尼亞州北區法院提起，現在可能成為物聯網（IoT）時代，設備制造商如何獲得許可的標志性案例。(https://www.iam-media.com/frandseps/continental-lawsuit-against-avanci-could-help-set-terms-licensing-iot)根據起訴書，Continental試圖與Avanci以及專利權人談判達成協議，但被拒絕，Avanci堅持認為它是為了處理給代工商（OEMs）的許可而設立，并不面向1級、2級或3級供應商。但是，Continental認為，僅給予OEM級別的許可，該平臺卻收取了過高的許可費或可稱為“超級FRAND”（“supra-FRAND”）費率，這不能準確反映專利技術對整車的價值。業界也對某些觀點存疑，例如是基于汽車的零部件而收費，還是基于整車來收費，收費模式是否要兼顧使用率及銷量等。

從筆者的分析中，Avanci許可策略采取了一種較為簡單的策略，直接訂出最簡單且公平的專利授權固定費率:對于每一件產品建立起透明且統一的授權費，省去了通信領域專利授權金計算的麻煩；因為大部分的物聯網產品難以計算其相關無線技術的價值，舉例來說像冰箱、汽車等產品，因其主要用途與無線連接無關，不僅難以做出客觀的計算標準，更難從產品的銷售價格來估算其技術價值，直接簡單的統一定價也有一定可取之處，但并不是唯一的許可方案。其許可方案如圖25所示。

圖25

(http://avanci.com/wp-content/uploads/2017/01/2016-Avanci-WP-Final-_-Jan-24.pdf)

定價簡化模式更為Avanci建立起透明度(transparency,)、統一授權費率(flat rate royalty calculations)、可預期的成本掌控(cost predictability)、因應價值差異化費率(differentiated rates based on the value)等四大關鍵優勢。

對于被授權者汽車制造商而言，此種定價模式，能確保所有競爭對手在使用相同技術時支付相同的授權費；也能確實的從實際產品的單位數量，掌握其授權金的成本，不會發生預估錯誤的情形；最重要的是透過透明售價，能有效降低在利潤上受沖擊的風險。

Avanci說明其授權費率主要考量以下三點: 1）覆蓋率及機動性(Wide area connectivity and mobility) :廣闊的無線連線范圍及穩定不受移動影響的傳輸技術，將會決定產品的實用性，讓其擁有更高的價值和更廣泛的應用。

（2）使用頻率(Frequency of use)   :物聯網產品會視其需求執行連線、傳輸等指令，不同產品所需執行指令的次數和頻率也不同，而對應技術可執行指令頻率將影響其應用范圍。

（3）需求帶寬(Required bandwidth):帶寬系指信號具有的頻帶寬度，其所包含各種不同頻率成分所占據的頻率范圍，也代表著單位時間內網絡內所能傳輸的最高速率，物聯網中的產品帶寬的需求不同則需搭配相應的技術。

表3 : Avanci專利授權價格表 (資料來源: iam-Blog)

9.3

5G時代下的車聯網專利許可

5G標準已經高度專利化，納入這些技術勢必給汽車制造商帶來經濟風險，例如行動通訊標準的標準必要專利（Standard Essential Patent, SEP），每年權利金可能就動輒高達上億美元。目前，汽車產業的專利授權慣例是僅針對因為發明而獲大幅改良的單一零件收取權利金，反觀電信產業則是以整部裝置的凈售價為費基，而且費率通常達兩位數，這對汽車制造商而言是難以想像的。

專利授權平臺Avanci目前針對車廠使用4G專利一律采取15美元的固定費率， 但是隨著5G時代的到來，未來的5G權利金是否由5G用于供應鏈的哪個部分而定？FRAND授權條件應該根據整部產品，還是最小可售單位決定？還有，如果汽車未來真的變成帶輪子的智慧手機，權利金是否將爆增至手機產業的水準？如果授權人與被授權人無法對授權費率達成共識，汽車產業是否很快就會見到像手機產業那樣慘烈的專利戰？

為了了解車輛相關5G專利的整體情勢， 筆者查看了每年宣告的車用5G SEP家族數量，如圖26所示，在2018年呈現爆發式增長。

圖26

圖27(synergytek.com)

其中，宣告車用5G SEP專利家族的前15大專利權人，結果如圖27所示。目前擁有最多5G SEP專利的企業，分別是美國的Qualcomm和Intel，中國的華為，韓國的Samsung和LG， 以及歐洲的Nokia和Ericsson。目前尚無任何一家汽車制造商或汽車供應商宣告SEP為5G規格。

10 結論

汽車聯網是大方向大趨勢，同時里面涉及到的專利問題也是方方面面，而傳統的汽車廠商比較少考慮到陌生的通信領域的專利玩法，例如FRAND許可原則、SEP許可費基的問題，擺在汽車廠商面前的都是新領域的老玩法，汽車廠商要做的就是踏踏實實做技術，同時積極面對通信方面的專利糾紛，努力在汽車與通信領域的交叉口找到自己的定位，積極合作，積極探索。

以下是筆者對各車聯網關聯廠商的建議：

1. 做好專利的挖掘與布局，產生高價值專利：不僅要從自身研發方向出發，還要從產業視角，同業競爭者視角做專利的挖掘與布局，產生核心專利、重要專利、標準必要專利及殺手級專利；

2. 做好專利風險排查：車聯網絕對是未來專利訴訟熱點，做好產品上市前的IP風險管控，做好產品規劃與規避設計，利用自身的高價值專利作為杠桿來撬動全球市場，才能在全球市場中穩步向前；

3. 做好高價值專利錘煉：做好專利價值維度評判，對核心專利、重要專利進行更多的資源協同與保障；

4. 做好專利運營：對優質專利資產進行貨幣化、資本化運營，通過主訴、License out、專利轉讓、專利聯盟等方式來運用專利資產。

來源：IPRdaily中文網（iprdaily.cn）

作者：魏宇星 盧璐 許欣 華進知識產權

編輯：IPRdaily王穎          校對：IPRdaily縱橫君

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