无人驾驶物流车专利申请分析

吴艳苹 冉小燕 向薇 郝霏霏

摘要：2020年，一场突如其来的新冠肺炎疫情改变了许多人的生活方式。在这场全民抗疫的过程中，物流行业也发生了深刻变革，无人驾驶物流车的应用推广，从真正意义上实现了最后一公里的无接触配送。以此为代表，越来越多的应用场景需求，为无人驾驶物流车的发展创造了极佳的外部条件，對这种新业态创新成果的保护也会受到前所未有的重视。现从国内外专利申请量、申请地域分布、重要申请人等方面，对无人驾驶物流车专利申请进行了技术分析，并着重介绍了京东的无人驾驶物流车专利申请情况，为国内相关企业了解无人驾驶物流车的创新成果保护提供一定参考。

关键词：无人驾驶;物流;专利分析;京东

0 引言

2003年，“SARS”病毒在全国肆虐，外部环境的变化，客观上促进了我国物流行业的巨大发展。17年后，物流行业在抗击新冠肺炎疫情的“战役”中，发挥了极为重要的作用。在疫情肆虐之初，当多数人还处在惊慌中时，京东无人配送车就已经开始为抗击疫情的最前线——武汉市第九医院配送快递，为战斗在一线的医护人员和病人提供了基本的生活物资。实际上，这是全球第一次L4级别自动驾驶车的实际落地应用，从2020年春节截至目前，该无人驾驶物流车运行稳定正常。

无人驾驶物流车的主要原理是利用雷达、传感器和机器视觉技术，完成对周围环境路况的探测，实现自身状况调整、实时路径规划等的自动控制。物流车将自己所处的具体位置和环境情况实时监测并传输给云端进行分析，根据配送需求，调配站通过云端将配送指令发送给配送车进行配送，到达目的地后，通过人机交互实现包裹投递。无人驾驶物流车在物流配送中的应用带来了如下有益效果：（1）无接触式配送，提升安全保障。（2）解决物流人力短缺问题，减少人力成本。（3）提升投递效率和调度能力。（4）提高行驶安全性。（5）创新服务理念和服务方式。本文将基于无人驾驶物流车的专利发展趋势，分析该领域的发展状况、研究热点和未来发展趋势。

1 无人驾驶物流车的专利申请分析

1.1    申请趋势分析

2001—2020年3月，全球范围内涉及无人驾驶物流车领域的专利申请共计473件，全球及中国的无人驾驶物流车领域专利申请趋势如图1所示。

从图1可以看出，全球无人驾驶物流车的发展经历了2001—2007年的萌芽期、2008—2014年的平稳发展期和2015年至今的快速发展期3个阶段。中国虽然自2008年后才开始出现相关申请，但国内企业有着明显的配送场景优势。首先，从物流配送业务来看，国内的业务规模远超其他国家;其次，国内的人口密度较大，每单配送需要的配送距离相对较短，国内配送场景下的无人配送车相对更容易落地应用。因此，中国电子商务的迅速发展以及自动驾驶技术的深入研究，加速了中国无人驾驶物流车的发展，使得中国无人驾驶物流车专利申请量占据全球申请总量的比重越来越大。

1.2    申请地域分布分析

下面将对无人驾驶物流车专利申请的地域分布进行分析，其反映了当地该项技术研发的活跃程度。无人驾驶物流车专利申请地域分布如图2所示。

从图2可以看出，中国的无人驾驶物流车专利总数位列第一，占比超过一半，达到了59.09%，接下来依次是美国、世界知识产权组织和日本。这跟中国物流行业发展处于世界领先地位是密不可分的。近年来，中国物流行业的主要变革方向，如共享物流、快递机器人、快递无人机等，都是基于互联网+、机器视觉、智能穿戴等“风口行业”大发展的基础上开展的智能化配送方式，层出不穷的新技术、新应用，为中国无人驾驶物流车的发展提供了有力的支持和保障。

1.3    重要申请人分析

本文按照全球专利申请数量，排列出了无人驾驶物流车的重要申请人，如图3所示。

从图3可以看出，电商巨头京东旗下的北京京东世纪贸易有限公司和京东尚科信息技术有限公司作为共同申请人位列第一，传统零售业巨头沃尔玛和亚马逊也榜上有名;高新技术企业的智行者以低速无人物流车“蜗必达”为代表产品，积极参与了无人驾驶物流车的研发与专利布局，而传统车企仅有丰田上榜。

2 京东及其重要专利分析

京东集团作为电商巨头，在行业发展初期就致力于建立自己的物流体系，尽管导致了企业一段时间内的亏损，但其长期专注于“互联网+物流”的建设模式，致力于打造着眼未来的智能仓储物流系统，在今天看来意义非凡。2016年，京东X事业部正式成立，开启自主研发物流化技术设备的征程。2017年4月，京东物流集团宣布独立，在物流技术中，京东以无人仓、无人车、无人机等构建起了智能物流体系。随着京东无人技术战略的不断深化，京东智能物流将能够创建出更丰富的应用场景，满足复杂多变的用户需求，实现运营效率和用户体验的“双提升”，成为京东智能化商业的重要一环。本节将以京东的专利申请作为代表进行深入分析，见微知著，探索无人驾驶物流车的研究热点以及未来发展趋势。

京东无人驾驶物流车专利申请情况的技术功效分析如下：首先，根据自动驾驶关键技术以及物流配送技术进行技术划分，即障碍物感知、交通标识（包括信号灯）感知、路径规划、控制策略、高精度地图、定位以及货物存取共7个技术分支。其次，将技术效果划分为自动化、准确性、安全性、效率和提升用户体验。京东无人驾驶物流车技术功效分析如图4所示。

由图4可知，京东专利申请的技术布局全面，涉及全部技术分支，并力求提升配送效率和用户体验。

京东于2016年10月11日提出一件专利申请（CN106338993A），该申请公开了一种无人配送车，其采用天线获取位置信息，利用雷达和摄像机探测周围环境，能够计算无人配送车与障碍物的距离，还可以检测交通信号灯的颜色，工业控制器根据获取的信息控制配送车行驶，能够满足物流配送的自动化和安全性需求。该申请被引用次数达到了7次，属于早期重要专利，致力于满足自动化和安全性需求，为京东无人驾驶物流车技术的发展奠定了基础。

从图4可以看出，京东专利申请布局最多的技术分支是路径规划，以期提高配送效率。例如，京东于2018年9月28日提出一件专利申请（CN110378642A），該申请公开了一种无人配送方法，第一无人配送车根据第一配送路线进行自动配送;在所述第一无人配送车的行驶状态满足预定条件时，获取所述第一无人配送车的实时状态;配送服务平台根据第一无人配送车的实时状态生成第一无人配送车以及第二无人配送车的第二配送路线，并通过及时更新地图信息的方式，同步更新相关配送车的配送路线，同时更新情报信息与策略，提高了配送效率。

此外，随着无人驾驶物流车应用场景的不断扩展和深入，为了实现物流配送中良好的人机协作与人机交互，提高包裹存取的便利性，京东于2019年2月22日提出一件专利申请（CN109828576A），该申请公开了一种无人配送机器人的手势控制方法，该方法通过对用户的手势进行识别生成识别结果;确定无人配送机器人的运行模式，其中，运行模式包括行驶模式、手势取货模式;在所述识别结果可信且所述运行模式为手势取货模式时，所述无人配送机器人移动至所述用户处进行预定操作。通过该方法能够缩短取货时间，提高取货过程的灵活性，解决了现有技术需要输入验证码开箱取货不便的问题，提升了用户体验。

综上所述，京东关于无人驾驶物流车的专利申请，除了保证其基本的自动性、安全性需求，更着力于提高配送效率，并逐渐向提升用户体验的方向发展，展现出了较好的场景适应性，未来有助于在更多领域扩展用途。

3 结语

自动驾驶技术在无人物流车的应用和推广中起到了至关重要的作用，无人物流车在低速、复杂环境中的商业化应用，又将反过来推动自动驾驶技术的不断更新。随着5G商用和人工智能技术的蓬勃发展，传统零售业向新零售业的转型以及无人驾驶物流车的发展已经进入快车道。但当前仍存在以下几个主要问题：首先是技术局限性。比如，当无人驾驶物流车应用于高速、复杂的场景时，受限于较快的速度要求和更为复杂多变的现场条件，产品就会面临新的挑战。其次是推广性价比。制造无人物流车需要大量高科技软硬件系统和技术设备，企业是否有足够的动力，花费较大成本，甚至“赔本”将技术进行实际推广使用。最后是方案融合性。能否增强现有技术的兼容性，将独立的技术融合成一个整体的解决方案。

为应对上述问题，笔者建议从以下两个方面入手：一是开展广泛的产、学、研一体化合作。依托特定场景，充分发挥高校科研、传统车企、高新技术企业的特点和特长，走产、学、研一体化的创新之路，形成合力，更能早日推动无人驾驶物流车设备的产业化发展。二是推动行业规范的落地。比如，无人驾驶物流车的主管和备案机关、可以应用的场景范围、一旦发生事故由谁来承担主体责任、停放和运行速度应当按照怎样的标准等，使无人驾驶物流车的发展做到有据可依，建立长效的监管机制，为无人驾驶物流车的长期稳定发展提供保障。

收稿日期：2020-07-07

作者简介：吴艳苹（1982—），女，北京人，硕士研究生，助理研究员，从事测控领域发明专利的实质审查工作。