汽車自適應前大燈系統專利技術綜述

滿子淳

摘 要：自適應前大燈系統是減少夜間行駛的盲區，降低夜間交通事故的重要設備。本綜述通過對國內外專利申請、技術原創國、重要申請人的分析，確定該系統的發展歷程，并針對國內的重要申請人進行了相應的技術路線的分析，結合實際申請案例對相關技術進行了分析，了解國內外在該領域的差距，有助于相關企業下一步的專利布局。

關鍵詞：自適應；前大燈；專利；技術路線

中圖分類號：T-18 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0021-02

1 概述

汽車自適應前大燈系統，也稱為汽車智能前大燈系統，該系統能夠根據路面狀況、天氣狀況、車速等信息自動調整輸出相適應的光型，提高行車安全性[1]。該系統通過傳感器實時監測相應的信息，并通過控制器讀取和處理傳感器獲得的信息，將處理后的信息發送給前大燈來調整照射角度和選擇合適的光型。

2 自適應前大燈系統專利分析

2.1全球專利申請情況

圖1中可以得到，在技術發展的初期，專利申請量處于穩定緩慢的增長過程，在1994-1995年的兩年時間內，該領域的數據出現明顯的撥動，之后又下降到之前的緩慢增長的趨勢當中，而后又恢復到正常的緩慢增長的趨勢，并在2012年達到峰值。針對1994-1995年的兩年時間內的數據研究發現，韓國大宇汽車公司和起亞汽車公司在這兩年內各自申請了近100篇相關聯的申請，并且都涉及到相關的車燈自動控制的問題。除了這兩年本身的特殊性外，在汽車技術的快速發展和人們對安全問題重視程度不斷加強的前提下，全球對自適應前大燈系統的研究越來越重視，整體呈現上升趨勢，顯示了自適應前大燈系統仍然是全球的熱點問題。

全球主要國家或地區專利申請量分布如圖2所示。從圖中可以發現，韓國、日本、德國等汽車技術發達的國家對該領域的關注程度相對較高，占據全球的61%以上的專利申請量。而中國和美國也在該領域進行了相應的研究工作，并分別占了全球12%和10%的專利申請量。

2.2 中國專利申請狀況

通過對圖3的中國專利申請的技術原創國的申請量分布情況分析可以看出，除了中國國內的申請外，日本、德國、韓國三個國家在中國的申請量也處于領先的地位，說明他們已經認識到中國市場的發展前景，并開始了相關領域的專利布局。日本和德國的專利布局分布情況和全球申請量的分布情況基本一致。

我國本國的申請量雖然數量龐大，但是申請人比較分散，并沒有確定的研究方向。通過對圖4的中國重要申請人分布圖的分析可以發現，日本的株式會社小糸制作所在中國的申請也占有絕對的領先地位。德國的羅伯特·博世有限公司作為世界范圍內的汽車技術領先公司同樣重視在中國范圍內的專利布局，相對申請量也較多。

3 自適應前大燈系統國內重要申請人專利技術分析

專利在一定程度上顯示出申請人在一段時間內的研究方向和關注的重點問題，而重要申請人又代表著一個領域的發展方向。所以通過對重要申請人進行分析，可以獲知該領域的發展方向。本節將通過對國內重要申請人中的株式會社小糸制作所進行專利技術分析。

株式會社小糸制作所在自適應前大燈控制系統方面的專利申請主要從控制傾斜和控制轉向等方面進行專利布局，其中，單獨在控制傾斜方向的專利有29件，在控制轉向方向的專利有24件，而同時涉及控制傾斜和轉向的專利申請量為12件，對于其他類的專利文獻中又包含多篇防眩目方向的申請。

通過對不同的申請方向進行分析，可以得知株式會社小糸制作所的一個技術的大致發展方向。具體情況如圖5所示，可以發現該制作所在2001年的專利申請主要集中在對汽車轉向過程中前大燈燈光方向的控制，并且從轉向角度、轉向角速度、轉向角和方向指示結合等方面實現對燈光的控制。而到了2004年左右時，對于轉向時燈光的控制策略更多的采用多光源的方式進行控制。以“車輛照明系統（申請號：CN01103086）”為例，該申請通過在車輛行進方向前方設置調光式車燈，其輻射范圍各不相同，并根據轉向傳感器檢測的轉向角改變其光量。ECU通過燈的點亮/熄滅改變車燈輻射范圍的組合，實現車輛前方和旁側的光分布控制。

在2007年左右時，該制作所將申請的重點轉移到在上下左右方向都可以進行變動的燈光上。以“車輛用燈具（申請號：CN200710196230）”為例，該申請的對光裝置具有：可沿前后方向移動且大致沿上下方向延伸的可繞軸轉動的輸出軸；使輸出軸沿前后方向移動的上下對光裝置；使輸出軸大致沿上下方向延伸的繞軸轉動的左右對光裝置。

而到了2010年左右時，更多的專利申請集中在自動調平方向上，即通過不同的調節方式保證汽車前大燈始終照射在水平方向上，避免因重量分布不均、道路崎嶇等問題導致燈光偏移的問題。以“車輛用燈具的控制裝置、車輛用燈具系統和控制方法（申請號：CN201110340769）”為例，該申請的燈具的控制裝置包括：信號接收部，其用于接收從加速度傳感器輸出的向量；控制部，其根據在車輛停止中從加速度傳感器輸出的向量的傾斜來取得合計角度θ，且根據由車輛行走而產生的運動加速度向量α的傾斜來取得路面角度θr，從合計角度θ和路面角度θr來導出車輛姿態角度θv，使用導出的車輛姿態角度θv來生成指示車輛用燈具進行光軸調節的控制信號；信號發送部，其用于向車輛用燈具的光軸調節部發送控制信號。

而為了進一步保證駕駛員與駕駛員、駕駛員與行人的視線良好，避免因會車、轉向等問題導致的眩目問題，在2013年左右，該制作所又把申請的重心集中在防眩目的方向上。以“車輛用前照燈裝置及車輛用前照燈控制系統（申請號：CN201210328148）”為例，該申請通過由配置在車輛中的前照燈用的多個光源進行光的照射而形成的配光圖案，具有分別由多個光源中的大于或等于兩個光源進行照射的多個區域PA1至PA5。以多個區域中的至少一個與在配光圖案內移動的對象物相對應的方式控制照射區域，并且，使與該照射區域相對應的上述大于或等于兩個光源具有時間差地點燈。該裝置在進行在配光圖案內使選擇性地成為照射狀態或非照射狀態的部分區域移動的調光控制。

4 結束語

在自適應前大燈系統的研究方面，我國的技術起步較晚，專利申請量雖然很多，但是比較分散，申請的方向也比較廣泛，沒有形成一個清晰、完整的技術脈絡，相較外國申請也比較落后。然而，黨的十八大以來，中央對實施創新驅動發展進行了一系列戰略布局，形成了鼓勵創新的良好政策環境和制度環境。相信在我國汽車行業自主品牌的帶領下，自適應前大燈系統能夠快速的發展起來，趕上和超過國外的步伐。

參考文獻：

[1]陳建林，吳青，等.汽車AFS系統車燈轉角動態模型研究[J].汽車技術，2010：45-47.