汽车衡动态称重检测技术的专利现状分析

文章以汽车衡动态称重检测技术的相关国内外专利文献为基础，从申请量的年度发展趋势和申请量的区域分布进行了统计分析和梳理，并进一步研究了汽车衡动态称重检测技术的细分技术，从而来明确当前汽车衡动态称重检测技术的专利发展现状，旨在为该领域的进一步发展提供参考。

1 .概述

随着科学技术的快速发展，车辆超限超载的现象日益严重。在德国和美国，发生超限、超载车辆分别高达50%和40%～60%，而在我国，道路车辆发生超限、超载的现象也很严重。汽车超限、超载的行为不仅破坏了道路的结构和基础设施建设，而且影响了正常的交通运输，严重破坏了行车秩序和行车安全，引发了大量的交通事故。

本文利用国家知识产权局网站的专利检索与服务系统，从全球以及国内申请量、申请人分布、主要发展趋势等方面做了探索性分析。其中对于有同族的申请，作为一条专利样本进行统计，共检索到相关专利申请516项，经过数据整理，得到有效数据353项。

2.汽车衡动态称重检测技术专利申请状况

图1为汽车衡动态称重专利申请的所属国家申请量分布情况。由图1可以看到，美国的申请量位居第一，中国的申请量位居第二，德国和日本的申请量位居第三，并且排名靠前的几个国家的专利申请量相较于其他国家优势明显，显示出极高的开发研究活跃度。这是由于美国早在1953年起就开始研究汽车动态称重的技术，且研发的机电式汽车动态称重系统属世界上首例，并于1964年安装在美国宾夕法尼亚州的列琴格。而中国在汽车衡动态称重领域起步较晚，但近十年发展迅猛，有迎头赶上的态势。另外，从图1中可以看出，欧洲（EP）、法国（FR）、加拿大（CA）在车辆动态称重领域的开发也较强劲，如法国在1974年获得了著名的Vibracoax专利，专利号：FR7414021A。

图 2 为汽车衡称重领域全球申请量前十的申请人排名，从图中可以看出，与上述统计分析的专利文献产出国排名相呼应，排名前三的TOLEDO SCALE CO、 UNVERFERTH MFG CO和PFISTER GMBH，包含两家美国公司和一家德国公司，且前十的公司中，美国占据了6席，日本、英国、德国瓜分了其余4席。

如图3所示为汽车衡称重领域国内申请量前十的申请人排名三家企业在国内汽车衡动态称重领域的竞争力和技术优势还是比较明显的。1994年，公司开发了一种集动态和静态轨道衡称重的优点于一身的电子轨道衡，有效地解决了检测精度与车辆速度间的矛盾。从图中还可以看出，列于第六至九位的分别为上海交通大学、绍兴文理学院、东南大学和中国科学院上海光学精密机械研究所，可见国内研究车辆动态称重技术人员中坚力量集中在高校和科研院所，值得一提的是，国内生产车辆动态称重设备的企业也比较多，主要的有重庆华弛、深圳汇银、北京中山、徐州PAT等公司，平均误差一般在±5%～±30%之间。

3.汽车衡动态称重检测技术分类

汽车衡动态称重检测方法大致包括ADV法、DV法、V法、二分梯形法、平均值法、参数估计法、补偿法、EMD法以及神经网络法，如图4所示：

上述检测方法均具有实际检测的可行性，但是当需要同时采用多种不同类型的传感器时，ADV法、DV法、V法就难以实现了，而其他方法不存在此限制。

在抑制噪声方面，二分梯形法无法准确判断车辆从何时开始进入秤台，且无法准确判断从何时开始进行平均计算；至于ADV法、DV法、V法的计算准确度比较差，且适用场合比较局限。

在测量精度方面，平均值法可以降低车辆振动的干扰，从而具有较高的测量精度，但是需要较多的测量数据，因此平均值法的测量准确度也无法完全保证。

在复杂性方面，很显然，参数估计法、EMD法都较复杂，且EMD法边缘效应是由端点判定不当引起的，但是由于信号的长度有限，因此在进行二次样条插值时，信号的上下包络线在两端点附近变形严重。

通过上述比较，可以得出神经网络法是较好的一种具有自组织、自适应及较强的并行处理的方法。该方法能够处理用数学模型难以描述的系统，具有较好的应用结果，表现出良好的使用前景。

4.结语

从上述分析来看，在汽车衡动态称重领域，国内的申请人要想绕开国外的专利壁垒，开辟新的途径是比较困难的，国内一些高校虽然有一定的研究成果，但由于实用性不强，从而缺乏继续研究的动力，而企业往往注重经济效益却在研发上投入不足，因此建议，为了加强国内汽车衡动态称重领域的竞争力，企业、科研院所之间要加强交流和合作。同时由于我国的相关申请没有同族申请、没有PCT发明专利申请，应当鼓励申请人将优秀的专利技术进行PCT发明专利申请，以便于在世界范围内进行专利布局，获取更多的专利保护，得到更大的专利收益，同时提高我国在汽车衡动态称重领域的世界地位。