劉媛(山東省汽車電子技術重點實驗室，山東省科學院自動化研究所，山東濟南 250014)

平視顯示器專利申請狀況分析

劉媛
(山東省汽車電子技術重點實驗室，山東省科學院自動化研究所，山東濟南 250014)

平視顯示器作為安全輔助駕駛設備，對減少因低頭走神引起的交通事故有著重要的價值。針對平視顯示器技術的中國專利，從專利申請年份、主要申請人和技術主題3個方面分析了當前的技術狀況，并對我國平視顯示器技術發(fā)展提出了一些建議。

平視顯示器；專利申請；技術領域

0 引言

平視顯示器最初應用在軍用飛機上，20世紀80年代末，被注重安全的汽車商引入，作為安全輔助駕駛設備。平視顯示器可將有關信息顯示在前風擋玻璃的駕駛員平視范圍上，且顯示位置、顯示亮度可調，這樣可以避免低頭看儀表，從而縮短眼球對前方的視覺盲區(qū)時間，對減少因低頭走神引起的交通事故有著重要的價值[1]。2012年間售出的汽車中僅有2%配備了HUD，但預計至2020年，這一數據將增加至9%。在2010年，日本的汽車HUD系統(tǒng)裝配率最高，但預計至2020年這一地位將被歐洲取代[2]。我國企業(yè)在平視顯示器方面的研究起步較晚，尤其是對于核心技術的掌握遠不如國際競爭對手[3]。

1 平視顯示器技術中國專利申請狀況

以向中國國家知識產權局提交并公開的平視顯示器技術專利申請為研究對象，檢索數據的截止時間是2013年11月5日。在SooPAT數據庫中共檢索到177件專利申請。下面對平視顯示器技術中國專利申請狀況進行分析。

1.1 申請量的年份分布

如圖1所示，2000年之前，平視顯示器技術中國專利申請量較少，這主要是當時由于光源、光學器件等技術問題，平視顯示器技術在國內外沒有得到較大發(fā)展。但隨著相關技術取得很大進步后，汽車制造商對其產生了越來越濃厚的興趣。2000年之后，國內外申請人紛紛在該領域申請專利。2010年之后，平視顯示器技術實現白色顯示，申請量相對提高。2012年，相關中國專利未公開，數量又開始呈現下降趨勢。

1.2 主要申請人

如表1所示，平視顯示器技術中國專利申請的申請人按申請量排名，位列第1的是通用汽車環(huán)球科技運作公司。平視顯示器作為一項安全特性，在1988年首先安裝在通用汽車公司(GM)的奧士莫比和旁蒂克系列汽車上，它申請的21項中國專利均為技術水平相對較高的發(fā)明專利申請，授權9項，在全部45項授權專利中，占據第一。專利的申請時間都在2010年4月，專利的技術領域主要有圖形圖像的顯示方法[3-4]，如車內儀表、娛樂信息、導航信息，車外交通基礎設施、車道、行人等；圖像的處理方法，比如采用增強視覺、透視校正、亮度補償；圖像的顯示設備及顯示方式；車輛的預警系統(tǒng)，如瞌睡提醒、跟隨距離提示等。排名第2的是通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司，與位列第1的通用汽車環(huán)球科技運作公司同屬于通用汽車公司，它申請了14項專利，申請時間自2011至今天，技術領域延續(xù)了通用汽車環(huán)球科技運作公司，技術上又有進一步的提升，比如增加了動態(tài)信息、輔助駕駛信息、惡劣環(huán)境的識別、場景信息等[5-6]。由此可見，通用汽車公司在平視顯示技術上一直占據領先地位。

表1 平視顯示器技術中國專利申請的申請人

位列第3的是株式會社電裝。株式會社電裝是世界屈指可數的汽車零部件生產廠家之一，豐田汽車集團公司下屬的最大零部件生產企業(yè)，在日本排名第一，在中國總共申請平視顯示器方面的專利7項，2004年開始申請專利，后來直到2013年，才又申請了兩項，專利技術主要領域是平視顯示系統(tǒng)結構。位列第4的是約翰遜控股公司，又名美國江森自控有限公司 (Johnson Controls Inc.),是世界上第一個恒溫器制造廠家， 是世界最大的汽車部件和座椅的獨立供應商，專利都是在2011年申請，技術領域是顯示單元結構。位列第5的是松下電器產業(yè)株式會社，2011年申請一項透視顯示器方面的專利，2008年申請一項光束掃描式的平視顯示器，其余兩項是和株式會社電裝 豐田自動車株式會社聯合申請的汽車夜視顯示方面的技術。

位列第6的是深圳市華星光電技術有限公司，它主要生產液晶顯示屏。位列第7的是艾沃瑞克(北京)科技有限公司，其技術領域是頭盔式平視顯示器，用于公安、消防等領域，是平視顯示器在戰(zhàn)斗機應用的另一擴展。位列第8的是中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設備研究所，只有一項發(fā)明，其余是外觀和實用新型，其技術領域是最初的戰(zhàn)斗機應用方面。位列第9的是法國圣戈班玻璃廠，技術領域是作為平視顯示器的擋風玻璃構造，在玻璃夾層中又添加了一層薄膜。位列第10的是德爾菲技術公司，德爾菲汽車系統(tǒng)公司是世界上最多元化的汽車系統(tǒng)和零部件供應商，技術領域是利用衍射設備來形成單色、多色及彩色顯示。

在平視顯示技術中國專利申請量排名前10位的申請人中，用于汽車的平視顯示專利國內相關企業(yè)還沒有，在前20位中，有1位是國內企業(yè)，廣東好幫手電子科技股份有限公司，它的平視顯示器側重于后裝，技術還處于第二代平視顯示器技術水平，2個國內研究機構還處于研究階段。可見國內相關企業(yè)對平視顯示器技術的研發(fā)和創(chuàng)新還處于初級階段。但是值得注意的是，國內已經有相對多的車型開始裝配平視顯示器設備。

1.3 技術主題分布

從圖2中進一步分析，大部分平視顯示器技術中國專利申請的技術主題為G 物理-G02 光學-G02B 光學元件、系統(tǒng)或儀器-G02B27/00 其他光學系統(tǒng)；其他光學儀器。技術領域集中在顯示圖像方法、顯示方式以及設備結構等方面的領域，還有個別為信號傳輸、顯示材料等方面?？梢娚暾埲四壳爸贿M行平視顯示器系統(tǒng)的整體設計及控制，很多穩(wěn)定性、抗干擾性、圖像舒適性等方面還有待進一步研究[7]，這也是值得關注的新的研究方向。

圖2 平視顯示器技術中國專利申請的技術主題分布

2 對我國發(fā)展平視顯示器技術的建議

通過上述對平視顯示器技術中國專利申請的分析，作者得出如下結論：

(1) 國內外相關企業(yè)在中國提出的專利申請較少，技術創(chuàng)新程度有很大的發(fā)展空間。國內相關專利申請量很少，缺乏具有競爭優(yōu)勢的龍頭企業(yè)。國內大學及科研機構的相關專利申請量很少，在這方面的關注度有待提高。

(2) 加強對平視顯示器的研發(fā)力度。隨著平視顯示器從高端車向中、低端車普及，我國相關企業(yè)以及科研機構應該抓住機遇，重點在這方面研發(fā)，可以通過企業(yè)與大學和科研機構合作的方式提高科研能力，以便申請一些具有高含金量的專利，有助于產品走向產業(yè)化。同時，及時關注國外相關企業(yè)在華專利布局，對他們獲得授權的專利進行分析，以便進行差異化產品設計。

(3) 目前歐、美、日等跨國廠商在平視顯示器技術領域具有領先優(yōu)勢，國內的技術還處于相對薄弱階段，加強技術合作，并爭取在成果上享有平等的權利也是一條發(fā)展途徑。尋求多條發(fā)展渠道，才能推動我國平視顯示器產業(yè)和市場的發(fā)展，提高我國的國際競爭力。

總之，目前全球多家汽車零部件供應商都涉足了平視顯示器市場，包括日本先鋒、電裝、德爾菲及大陸集團等；通用、寶馬、梅賽德斯-奔馳及奧迪等車企也都推出了裝配平視顯示器的車型，平視顯示器技術的發(fā)展勢在必行，我國相關企業(yè)應當以此為契機加快研發(fā)步伐，力爭擁有更多具有自主知識產權的平視顯示器產品，這樣才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

【1】 曹增辰，戴磊.HUD技術的汽車應用以及國內外發(fā)展情況[J].中國建材科技，2012(S2)：16-18.

【2】 Jean Grace V.Taking Heads-Up Displays to the Next Level[J].National Defense,2010,4:15.

【3】 通用汽車環(huán)球科技運作公司.平視顯示器上的交通基礎設施指示物：中國，201010190324.8[P].2010-04-02.

【4】 通用汽車環(huán)球科技運作公司.全擋風玻璃平視顯示器上的動態(tài)車輛系統(tǒng)信息:中國，201010194877.0[P].2010-04-02.

【5】 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司.全擋風玻璃平視顯示器上的虛擬取景器:中國，201110449682.0[P].2011-12-29.

【6】 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司.全擋風玻璃平視顯示器上的強調道路場景圖示系統(tǒng):中國，201110449605.5[P].2011-12-29.

【7】 于曉勇，趙晨曉，馬晶，等.基于專利分析的我國電動汽車技術發(fā)展趨勢研究[J].科學學與科學技術管理,2011(4)：44-51.

Analysis of Head Up Display Patent Application Status

LIU Yuan
(Shandong Provincial Key Laboratory of Automotive Electronic Technology,Institute of Automation of Shandong Academy of Sciences,Jinan Shandong 250014,China)

Head up display(HUD)as a safe driver assistance device for reducing traffic accidents caused by distracted has an important value.The current state of Chinese HUD patent was analyzed from patent application year,the principal applicant and technical topics.Some suggestions on our HUD technology development were given.

Head up display;Patent application;Technical field

2013-11-26

劉媛(1981—)，女，碩士，助理研究員，主要研究方向為汽車電子、檢測技術與自動化。E-mail：liuyuan1981@126.com。