行人安全气囊技术专利发展综述

2019-10-21 06:24俞观华蔡健
关键词:碰撞气囊行人

俞观华 蔡健

摘 要:行人保护安全气囊能够进一步避免人体撞击汽车的前挡风玻璃,防止猛烈碰撞下行人与车内乘客受到更大伤害,本文要以DWPI和CNABS专利数据库中的检索结果为分析基础,从专利技术的视角对车辆行人安全气囊技术的发展进行分析,总结了与车辆行人安全气囊技术相关的国内和国外专利的申请趋势以及发展方向。

关键词:车辆;行人;气囊;碰撞;安全

0 前言

近十年来保护行人安全的车辆碰撞技术开始提上研发日程,行人碰撞安全系统由可弹起式引擎盖逐渐发展至行人安全气囊,每一步都把行人碰撞安全系数提高一个档次。车辆行人安全气囊安装在车身外部,通过传感器检测到行人与车辆发生碰撞之后根据碰撞位置,从车身外部,包括保险杆、尾部、侧围等车辆四周围弹出。

首个行人保护的试验方法及碰撞模拟器于1994年在欧洲推出,2005年,欧洲实施长期法规,更改汽车的设计,加装外部安全气囊以保护行人在碰撞事故中免受腿部伤害,并致力于减小40km/h速度下碰撞事故中行人的伤亡,2009欧洲对行人保护法规进行了修改和调整,推出了新法规即78/2009。

除了欧盟以外,日本汽车制造商协会(JAMA)和韩国的汽车制造商协会(KAMA)也分别在2001、2002和2007年制订了保护行人安全的规定,日本在2004年还颁布实施了《步行者头部保护基准》,规定新车必须安装行人保护装置。

1 全球专利申请概况

图1示出了DWPI专利库检索的全球专利申请发展趋势,以每个同族中最早优先权日期视为该申请的申请日,一系列同族申请视为一件申请(2018年及之后的大部分申请尚未达到公开期限,因此检索到的文献较少)。在2005年专利申请达到一个小高峰,是由于此时各国开始针对行人保护进行立法,之后相关技术难以实现突破,申请研发低迷,从2011年开始,沃尔沃、福特和丰田等汽车公司从技术上开始突破先前的瓶颈,尤其是2012年的日内瓦车展上沃尔沃的V40上可以选配的U形气囊解决了不影响视野且最大覆盖气囊覆盖面的问题,沃尔沃在2009、2011和2012年针对该款气囊申请了部分专利,实现了部分量产。此后行人安全气囊相关专利保持持续增长的势头,到2016年到达高峰,该领域的技术保持持续研发趋势。

全球主要专利申请主体主要有:高田,福特,丰田,通用,奥托立夫,现代,宝马,博世,戴姆勒和沃尔沃等,日本和韩国的相关专利在2001年和2002年出现小高峰。全球专利申请中以日本、中国、德国、美国、瑞典和俄罗斯的专利数量排名靠前,六国总共占据专利总量的94%,专利申请集中度较高。

2 中国专利申请概况

中国汽车产业对汽车的安全性,人性化、智能化的要求越来越高,2009年中国强制实行汽车对行人保护的标准法规,要求所有的新车出厂前要强制安装汽车对行人保护防撞安全装置,因此中国国内的专利申请从2009年开始急剧上升。

从CNABS专利库检索分析得到57%的中国专利申请为国外申请人来华申请,这一比例比较高,技术输入占比较大。具体到国外企业在中国专利布局的情况,日本高田集团、丰田集团、富士重工、马自达、株式会社电装等企业在该领域投入持续研发并在中国布局,因此日本的申请量占据中国申请领先地位,高达40%。而美国福特、通用持续研究行人安全气囊相关的概念车,相关申请占22%。韩国现代集团(包括现代摩比斯和现代-起亚汽车)的申请量27件为排名第一,德国高田-彼得里公司带来9件申请。瑞典仅有沃尔沃和奥托立夫两家公司在中国提交申请,其中奥托立夫是气囊领域的顶尖企业,而沃尔沃则坚持在行人碰撞领域保持持续研发,并最早实现量产,两家企业使得瑞典的专利申请总量占据全球排名第6,可见中国专利申请主体受到全球专利申请主体比较大的影响。

在申请人为中国申请主体的专利中,23%为国内企业,吉利汽車、北京汽车、比亚迪、大连东浦机电等企业申请量排名靠前,此外,14%为个人申请,6%为国内高校申请,个人申请数量占比也不小,因为涉及到关系到行人安全的问题,与人民生命安全密切相关。国内企业申请热度并不高,原因一是行人气囊会遮挡驾驶员的视线,带来不安全因素;二是如果没有经过合理的设计和验证,有可能气囊弹出不但不能形成防护,反而有可能造成二次伤害;三是作为购车人,对于行人安全气囊的关注点并不高,而是否愿意为之付出较高的购车成本也是作为选购考虑因素,这也是与购车成本和营销策略相关,导致企业研发热度不够。

3 结语

本文通过DWPI和CNABS数据库收录的专利为样本,分析了国内外车辆行人安全气囊技术的专利申请趋势以及主要申请人等概况,通过研究发现,车辆行人安全气囊技术的研究意义重大,但在成本和利润的权衡下,企业研究行人安全气囊技术的内在动机并不强烈,从各国专利申请发展开看,都是立法在前技术突破在后,可见该技术的发展离不开政府政策的管理、监督,立法保护对车辆行人安全气囊技术的发展有着重要的影响。

参考文献:

[1]姜伟,赖异,蓝娟,王怡轩,徐淑娴,于志辉,赵梅芳.专利分析工作在S系统下的实现[J].专利审查协作北京中心课题成果,2011.

[2]杨铁军.产业专利分析报告(农业机械)[M].北京:知识产权出版社,2013.

论文里第二作者等同于第一作者

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