汽車碰撞測試專利技術綜述

李石馨 孫博思

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的不斷進步，汽車逐步成為人們生活中的重要組成部分。隨著汽車數(shù)量的急劇增加，車輛的安全性越來越受到人們的廣泛關注，因此保持車輛良好的技術狀況一直是汽車生產企業(yè)和汽車使用部門共同追求的目標，也是促進汽車工程領域技術進步的不竭動力。汽車測試技術正是基于此目的，采用先進的儀器設備與技術，迅速準確地反映車輛技術性能及各系統(tǒng)總成的技術狀況，以便掌握它們的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)并及時排除故障，保持或恢復其良好的技術狀況和使用性能。

關鍵詞：汽車；碰撞；專利技術；測試

中圖分類號：U462 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

在類目繁多的汽車測試技術中，對于汽車安全設備的測試是其中一個重要方面，通過這些測試能夠一定程度上保證車輛的安全性能，減少惡性事故的發(fā)生。各個汽車生產企業(yè)及使用部門在這類測試上也進行了大量的研究和試驗，做出了相當一部分研究成果和專利申請[1]。

1 汽車碰撞測試技術

改進汽車的安全性，有效地減少汽車道路交通事故造成的損失是我國汽車行業(yè)近幾年的重要工作之一。汽車碰撞試驗以再現(xiàn)交通事故的方式，用以分析汽車在碰撞過程中車內乘員與車輛的相對運動狀態(tài)，乘員及車輛傷害狀態(tài)等，通過分析結果可以改進車輛結構安全性設計和增設汽車乘員保護裝置。通過對試驗車輛上安放假人的傷害值評價，可以得到對汽車整體安全性能的綜合評價[2]。

現(xiàn)有技術中，汽車碰撞試驗的方法主要有移動屏壁撞車試驗、臺車試驗及試驗臺沖擊試驗。

圖1

在移動屏壁撞車試驗中，如浙江吉利汽車研究院有限公司和浙江吉利控股集團有限公司提出的、公開號為CN102564719A的一種防正碰系統(tǒng)側向來車標定試驗裝置，圖1中驅動裝置驅動模擬板1移動，模擬板1的面板與實車大小相同并具有實車的側向輪廓，試驗車輛6從垂直于模擬板1的方向移動，正碰撞系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)4對前方側向來車的標定設置五個階段，即正常階段、跟蹤階段、預警階段、二次預警階段和碰撞緩解階段，并用車輛雷達探測車輛前方物體，以此對車輛的防碰撞系統(tǒng)進行測試。

圖2

在臺車試驗中，例如：由三菱重工業(yè)株式會社提出的、公開號為CN102288377A的專利文獻公開了一種機動車碰撞模擬試驗裝置，圖2中試體15是僅具有骨架的機動車的白車身，白車身中安裝有座椅15a、轉向裝置15b、安全氣囊15c、安全帶15d等裝備件，并且安裝有假人15e。試體15搭載在滑車11中的規(guī)定的位置，在滑車11的前方的地面12上設置有對滑車施加后方加速度的發(fā)射裝置21，通過發(fā)射裝置21對滑車11施加后方加速度的情況與滑車11上的試體15發(fā)生前方碰撞時受到前方加速度的情況為同樣的形態(tài)，能夠模擬發(fā)生機動車碰撞事故。

3 專利分析

3.1 專利趨勢分析

3.1.1中國申請量分析

通過統(tǒng)計中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）中汽車碰撞測試技術的中國專利，截至2015年6月30日共檢索到615篇專利文獻，其中重點分析2001-2014年的申請量隨年份分布情況如圖3所示。

圖3

從圖中可以看出，從2001年開始，汽車碰撞測試技術的專利申請量大致呈逐年增長趨勢，特別是從2010年開始，快速增長趨勢明顯。

3.1.2世界申請量分析

通過統(tǒng)計德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（DWPI）和世界專利文摘數(shù)據(jù)庫（SIPOABS）汽車碰撞測試技術的專利，截至2015年6月30日共檢索到外國專利申請883篇，因國外技術發(fā)展較早，最早的專利申請文獻出現(xiàn)在1971年，重點分析從1980年至2014年的專利申請量。可以看出，國外關于汽車測試技術發(fā)展較早，快速增長出現(xiàn)在90年代，而在2002年以后，技術發(fā)展就趨于平穩(wěn)，可以看出技術已經(jīng)較為成熟，2014年甚至沒有關于汽車碰撞測試的相關專利，而對比中國還處于快速增長階段。由此可見，中國在該領域還有很多可以借鑒和學習的方面。

圖4

3.2 主要申請人重點技術分析

以下將對申請量排名前幾位的主要申請人進行重點技術的分析。

（1）浙江吉利控股集團

浙江吉利控股集團有限公司是中國國內汽車行業(yè)十強中唯一一家民營轎車生產經(jīng)營企業(yè)，自成立了吉利汽車研究院以來，大部分關于汽車測試領域的專利申請都由浙江吉利汽車研究院有限公司作為第一申請人提出，關于汽車碰撞測試的專利申請集中在2010年以后。

吉利公司的汽車碰撞試驗主要采用移動屏壁撞車試驗和臺車試驗，移動屏壁撞車試驗在前已經(jīng)介紹過，下面介紹關于臺車試驗的重點專利申請。

浙江吉利汽車研究院有限公司于2012年3月1日提交了公開號為CN102854021A的汽車碰撞模擬臺車裝置。試驗時，發(fā)射裝置7給臺車提供加速度，直線平臺1.1帶動偏轉平臺1.2及固定在偏轉平臺1.2上的試驗車身3沿軌道2向前做直線運動的同時，偏轉平臺1.2同時繞萬向球4.1的球心做水平偏轉運動及豎直平面內的轉動。該發(fā)明可以更加準確地模擬處汽車碰撞時汽車車身的運動變化，為設計和制造安全性能更好的汽車提供了試驗研究設備。

（2）現(xiàn)代汽車公司

現(xiàn)代汽車公司是韓國最大的汽車企業(yè)，世界20家最大汽車公司之一，成立于1967年。

現(xiàn)代汽車公司在汽車碰撞測試中更多的是傾向于采用試驗臺沖擊試驗，下面介紹兩個主要專利申請。

現(xiàn)代汽車公司于2004年7月6日提出了公開號為KR20060003998 A的一種汽車碰撞測試裝置。剛性組合件2懸掛在框架1上并可以做擺動，相當于一個擺錘，試件3模擬被測試汽車，擺錘通過擺動沖擊試件3，由此進行碰撞測試。

現(xiàn)代汽車公司于2002年7月31日提出了公開號為KR20040011925 A的汽車側面碰撞測試的模擬裝置。碰撞柱10固定在固定裝置20上，運送車30載著被測車輛1向碰撞柱移動，使被測車輛1和碰撞柱發(fā)生碰撞，由此實現(xiàn)碰撞測試。

可以看出，現(xiàn)代汽車公司的碰撞測試裝置的原理簡單，成本相對較低。除了對整車進行碰撞測試之外，現(xiàn)代汽車公司還較為關注于對汽車碰撞后安全氣囊的性能測試。

（3）神鋼電機株式會社

神鋼電機株式會社成立于1917年，是日本知名的特大型企業(yè)集團，其產品涵蓋運動控制、輸送、檢測和控制系統(tǒng)等工業(yè)領域。神鋼電機關于汽車碰撞測試的技術較為集中，主要就是采用牽引碰撞的方式，下面介紹一個神鋼電機的重點申請，其它關于汽車碰撞測試的專利申請都是由此衍生。

神鋼電機于2001年6月29日提出了公開號為JP2003014575 A的一種汽車碰撞測試機構。主要方案為，由繩wb牽引被試車輛向結構1行駛，直至與之發(fā)生碰撞。這種方案也是對實車進行破壞性測試。

縱觀前3位的重要申請人的專利技術，可以看出技術主要分布在幾個主要的方向，即移動屏壁碰撞、臺車牽引和試驗臺沖擊，而作為申請量第一的吉利，其申請量的突出還在于它不僅涉及整車試驗，更多的還涉及了和整車試驗相關的技術，如安裝部件、試驗假人結構、牽引部件等。

4 展望

通過以上對汽車碰撞測試的專利分析，我們看到了我國技術發(fā)展的光明和困難。

從申請量可以看出，雖然中國起步較晚，但是技術發(fā)展步伐較快，能夠感受到中國在這一領域渴望尋求技術上的突破。但是從授權前景看，因國外的技術發(fā)展較早且技術全面，使得中國提出的很多技術方案缺少獨創(chuàng)性。中國企業(yè)要想在競爭中處于不敗之地，首先需要了解競爭對手的信息。目前，國外的專利已經(jīng)對我國的專利申請形成了壁壘，也能夠看出國內企業(yè)力圖通過不同的技術路線繞過現(xiàn)有專利障礙，研究出更加實用、更加節(jié)約成本的技術方案，走自主知識產權之路，并且在自主知識產權的基礎上與國際巨頭之間達成專利的交叉許可。

參考文獻

[1] 嚴朝勇.汽車測試技術.重慶大學出版社，2009年4月.

[2] 王豐元，鄒旭東.汽車試驗測試技術.北京大學出版社，2015年3月.

[3] 顧力強，林忠欽.國內外汽車碰撞計算機模擬研究的現(xiàn)狀及趨勢[J].汽車工程，1999（01）