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我国激光雷达技术专利信息分析

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

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激光雷达(L id a r)是一种可以快速、准确地获取测量点的高精度三维坐标数据的主动探测技术，它是传统雷达与激

光技术相结合的产物，相比其他遥感探测技术，具有数据密

度大、数据精度高、穿透能力强、抗干扰能力强、隐蔽性好等优点。自20世纪60年代诞生以来，激光雷达发展迅速，现在已经广泛应用于调查监测、建模与测绘、探测与测量、医学、军事、无人驾驶等领域[1-3]。

本文将运用专利信息分析的方法，梳理我国激光雷达技术发展历程、发展现状，以及行业特点，并在此基础上，重点分析激光雷达在智能驾驶汽车领域的研究进展和应用现

状，以期为相关领域的研究提供参考。

1 我国激光雷达专利信息整体分析

1.1 专利量年度趋势分析

截止2017年3月20日，在我国专利数据库中共检索到激光雷达发明专利和实用新型1995件（见图1），其中发明专利和实用新型各有1619件和376件，分别占专利总数的81%和19%，这说明我国在激光雷达专利申请方面以创造性和技术价值较高的发明专利为主。

在1995件专利中，95%是近10年内申请的，而且申请量

①作者简介：吕义超（1985—），男，汉族，河南临颍人，研究生，中级经济师，研究方向：智能网联汽车行业信息分析与政策研究。

奚建坡（1982—），男，汉族，河北秦皇岛人，本科，研究方向: 汽车电子。

陆云（1982—），男，汉族，甘肃兰州人，本科，研究方向：智能网联汽车行业信息分析与政策研究。

DOI：10.16660/j k i.1674-098X.2017.20.244

我国激光雷达技术专利信息分析

①

吕义超奚建坡陆云

（北汽集团新技术研究院北京 101300）

摘要：激光雷达技术自20世纪60年代诞生以来发展迅速，现在已经广泛应用于调查监测、建模与测绘、探测与测量、医学、军事、无人驾驶等领域。中国在激光雷达技术研究方面虽然起步较晚，但发展很快，特别是近10年来，激光雷达技术研发及其应用更是获得了快速发展。通过研究激光雷达专利信息，梳理了我国激光雷达技术的发展现状，并重点分析了其在智能驾驶汽车领域的研究进展和应用现状。

关键词：激光雷达专利分析智能驾驶汽车中图分类号：TN958.58

文献标识码：A

文章编号：1674-098X(2017)07(b)-0244-07

Abstract ： Lidar technology has developed rapidly since it was born in twentieth Century 60s. Now it has been widely used in

investigation and monitoring, modeling and mapping, detection and measurement, medical, military , unmanned and other fields. Although the study on lidar technology started late in China, it developed rapidly , especially in the past 10 years, the research and application of lidar technology has been dev

eloped rapidly .The development status of lidar in China is analyzed by studying the patent information,and its research progress and application status in the field of intelligent driving vehicle are analyzed.Key Words

：

Lidar; Patent analysis; Intelligent driving vehicle

图1 我国激光雷达专利申请量年度分布

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呈逐年上升趋势，特别是2013年以来，申请量一直保持加速增长势头。由于专利从申请到公开最长可达18个月，2016年申请的专利还有大量没有公开，所以，2016年实际专利申请量要比图中显示的高许多。由此可见，近年来激光雷达技术

及其应用获得了飞速发展。

我国第一件激光雷达专利是中国科学院电子学研究所于1994年申请的可用于激光雷达的“高重复频率高平均功率激光器”，说明该机构在激光雷达技术领域涉足

较早，但

从

图2 主要专利权人专利申请量

图3 主要企业专利权人专利申请量序号专利权人G01S H01S G06T G01N

G02B

B60Q

B60W

H02G

合计占专利总量比例(%)1武汉大学

3012

4272.42中国科学技术大学414185.43中科院上海光机所30

3879.24无锡明尼

47100.05中科院合肥研究院26103678.36哈尔滨工业大学265

3167.47中科院安徽光机所27123988.68中科院上海技物所373794.99无锡津天阳142135100.010北京理工大学25

2573.511南京津淞涵32

32100.012长春理工大学156

2167.713南京信息工程大学236

2996.714南京大学710

1768.015成都希德

202083.316北京航空航天大学202087.017国家电网公司77

1460.918中科院武汉物数所171785.019中国海洋大学18

1894.720

长安大学

73.7

其后续专利申请量来看，截止2016年仅仅申请了9件激光雷达相关专利，说明其并未在此领域做非常深入的研究。

整体来看，虽然我国激光雷达技术起步晚，但发展迅速，特别是近十年来，随着我国经济实力、科技实力的不断增强，以及新兴产业的快速发展，激光雷达技术的研究越来越深入，应用范围也越来越广泛，未来有望继续保持快速发展的趋势。

1.2 专利权人分析

申请量排名前20名的专利权人共申请专利691件，占行业专利总量的35%，专利权人呈现明显集中趋势。

在前20名专利权人中（见图2），有综合性大学10家，中科院下属研究机构5家，企业5家（其中无锡明尼、无锡津天阳、南京津淞涵拥有同一法人代表），表明我国从事激光雷达技术研究的机构主要集中在科研院所。

申请量在8件以上的企业专利权人有14家（见图3），除了包括专门的激光雷达企业（深圳镭神、广东雷洋、深圳速腾聚创）及其相关光电行业企业（成都希德、南京津淞涵、无锡津天阳、无锡明尼），还涉及电力（国家电网）、大气环境监测（无锡中科）、石油测井（四川久利）、地理信息（天津星际空间）、智能交通（山东易构）、汽车（奇瑞汽车、通用汽车）等行业。这也显示了激光雷达技术应用领域的广泛性。

以I PC分类号小类为口径，统计各专利权人主要技术研发领域，从表1中可以看出，除了无锡明尼、南京津淞涵、长安大学之外，大部分专利权人都将G01S（采用无线电波测距、测速、定位）作为自己的重要技术研发领域，这也说明了G01S是激光雷达行业普遍关注领域。

除了普遍关注G01S领域，各研发机构也具有各自的技术特和研究专长，例如，无锡明尼和南京津淞涵在H01S（利

序号发明人专利量（件）对应专利权人技术专长领域

1王涛121无锡明尼、无锡津天阳H01S3

2王天泽119无锡明尼、无锡津天阳H01S3

3昝占华114无锡明尼、南京津淞涵H01S3

4朱金龙114无锡明尼、南京津淞涵H01S3

5胡亚鹏114无锡明尼、南京津淞涵H01S3

6赵新潮113无锡明尼、南京津淞涵H01S3

7马龙飞112无锡明尼、南京津淞涵H01S3

8张波92南京津淞涵、无锡津天阳H01S3

9王茁71南京津淞涵、无锡明尼H01S3

10窦贤康45中国科学技术大学G01S17、G01S7

11夏海云44中国科学技术大学G01S17、G01S7

12舒嵘34中科院上海技物所G01S17、G01S7

13孙东松32中国科学技术大学、中科院安徽光机所G01S7、G01S17

14薛向辉28中国科学技术大学、中科院武汉物数所G01S17

15上官明佳26中国科学技术大学G01S17

16张天舒25中科院合肥研究院、中科院安徽光机所G01S7、G01N21

17刘文清22中科院合肥研究院、中科院安徽光机所G01S7、G01N21

18刘立人22中科院上海光机所G01S7

19陈卫标22中科院上海光机所G01S17、G01S7

20刘建国20中科院合肥研究院、中科院安徽光机所G01S7、G01N21

21卜令兵20南京信息工程大学G01S7、G01N21、G01S17

22龚顺生20中科院武汉物数所

G01S17

表2 主要发明人专利申请量及技术专长领域

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用受激发射的器件）领域具有一定优势，武汉大学和南京大学在G06T（图像数据处理与产生）领域拥有相对实力，长安大学在B60W（车辆子系统的联合控制、道路车辆驾驶控制系统）和B60Q（车辆照明或信号装置的布置，及其安装）领域具有较强技术积累。

整体而言，我国激光雷达相关技术的研究仍主要集中在科研院校，同时，由于这些科研院校起步早，目前已经在各自技术领域积累了大量技术，储备了大量人才。不过，随着近年来科技型小公司雨后春笋般地涌现，研究激光雷达技术及其应用的企业越来越多，而且有一些企业已经在行业内崭露头角，例如，深圳镭神、无锡中科、星际空间等企业。

1.3 发明人分析

申请专利超过20件的发明人共22人（见表2），他们的技术专长领域主要集中在H01S3（激光器）、G01S7（与激光雷达系统有关的零部件）、G01S17（激光雷达系统）等领域，这些领域是激光雷达的核心技术领域。

从发明人对应的专利权人来看，无锡明尼、无锡津天阳、南京津淞涵之间的技术合作比较密切，合作领域主要集中于激光器技术研发方面，这或许与其共同拥有同一法定代表人有关系。

同时，我们也可以看出，中国科技大学与中科院安徽光机所、武汉物数所有较多技术研究合作；中科院合肥研究院

序号专利分类号小组代表性研究机构主要发明人相关技术领域

1G01S17/95中国科学技术大学

中国海洋大学

中科院武汉物数所窦贤康

夏海云

上官明佳

用于气象应用的激光雷达系统

2G01S7/481中科院上海光机所

中科院安徽光机所

北京航空航天大学毛建东

刘立人

张天舒

与激光雷达系统有关的零部件的结构特征，例如光

学元件的布置

3G01S17/89哈尔滨工业大学

中科院上海技物所张勇

舒嵘

赵远

用于绘地图或成像的激光雷达系统

4G01S7/497中科院合肥研究院

中科院上海技物所孙东松

舒嵘

张天舒

激光雷达系统的监测或校准装置

5G01S7/48武汉大学

北京理工大学张寅超

陈思颖

与激光雷达系统有关的零部件

6G01S17/88无锡津天阳

华南理工大学昝占华

朱金龙

王天泽

专门适用于特定应用的激光雷达系统

7H01S3/108无锡明尼

南京津淞涵王天泽

王涛

应用1个非线性光学器件，例如呈现布里渊散射或

拉曼散射的激光器

8G01S17/08成都希德

北京创想智控

广东雷洋

深圳速腾聚创

深圳镭神李薪

严强

王晓维

赵静

只用于测量距离的激光雷达系统

9G01S17/93长春理工大学

大连楼兰科技

成都希德史文虎

周秀田

王世峰

用于防碰撞目的激光雷达系统

10G06T7/00南京大学

武汉大学

中国测绘科学院程亮李满春陈焱明

图像分析，例如从位像到非位像表3 IPC主分类号小组技术领域代表性研究机构及主要发明人

图6 主要专利权人专利申请量

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与中科院安徽光机所有较多技术开发合作。

研究机构之间的合作一方面说明了激光雷达技术研发的复杂性和应用的广泛性，同时对激光雷达新技术和新应用的发展也具有积极意义。1.4 IPC主分类号分析

I PC主分类号小类前10的专利数共1612件，占国内行业专利总数的80.8%，其中仅G 01S 技术领域的专利数量就占行业专利总数的半壁江山（48.3%），此技术领域应该是行业研究的重中之重（代表的技术领域见表2），代表性研究机构主要分布于中科院和中国科技大学、武汉大学等国家重点科研院所。

I P C 主分类号小组前10的专利数共882件，占国内行业专利总数的44.2%，其中最多的3个小组是G 01S17/95、G01S7/481、G01S17/89（见图4），均属于G01S技术领域。

从I PC主分类号小组专利数分布情况可以看出，有些研究机构虽然专利总数不多，但在一些细分技术领域拥有相对优势，例如G 01S17/08技术领域的北京创想智控，以及G01S17/93技术领域的大连楼兰科技（见表3）。

从专利技术细分领域分布情况来看，对激光雷达技术研究最多最深入的是其定位、测距、测速等技术，这是行业普遍关注的最核心技术，并将其广泛地应用于气象、绘制地图、检测、校准等产业领域。

值得引起注意的是，有些研究机构虽然专利总数不多，但在一些细分技术领域拥有相对优势，例如北京创想智控在激光雷达扫描测距技术方面，大连楼兰科技在车载激光雷达防碰撞技术领域，这些企业凭借其在细分专业领域的特长，也有望获得市场的青睐。

2 IPC主分类号大类B60技术领域分析

在IPC国际专利分类号中，大类B60涉及一般车辆领域，主分类号归属于此大类之下的专利技术，基本都和汽车有密切关系。激光雷达作为实现汽车智能驾驶的重要组件，将与之相关的专利归于主分类号B60之下，则说明这些专利大都和智能驾驶汽车技术有关。2.1 B60技术领域专利年度趋势分析

经统计，截止检索日，主分类号B60技术领域的激光雷达技术专利共82件，其申请时间分布情况见图5。

B 60技术领域第一件与激光雷达技术相关的专利是郭

序号IPC主分类号小类长安大学江苏大学张进贵州大学奇瑞汽车刘兆雄

同济大学

清华大学

四川奥格科技现代摩比斯