文章以地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)國內(nèi)外專利文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，從申請(qǐng)量的年度發(fā)展趨勢(shì)和申請(qǐng)量的區(qū)域分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和梳理，并進(jìn)一步研究了地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)技術(shù)的細(xì)分技術(shù)，從而來明確當(dāng)前地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)技術(shù)的專利發(fā)展現(xiàn)狀，旨在為該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 .概述

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，車輛超限超載的現(xiàn)象日益嚴(yán)重。在德國和美國，發(fā)生超限、超載車輛分別高達(dá)50%和40%～60%，而在我國，道路車輛發(fā)生超限、超載的現(xiàn)象也很嚴(yán)重。汽車超限、超載的行為不僅破壞了道路的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而且影響了正常的交通運(yùn)輸，嚴(yán)重破壞了行車秩序和行車安全，引發(fā)了大量的交通事故。

本文利用國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站的專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)，從全球以及國內(nèi)申請(qǐng)量、申請(qǐng)人分布、主要發(fā)展趨勢(shì)等方面做了探索性分析。其中對(duì)于有同族的申請(qǐng)，作為一條專利樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共檢索到相關(guān)專利申請(qǐng)516項(xiàng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)整理，得到有效數(shù)據(jù)353項(xiàng)。

2.地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)技術(shù)專利申請(qǐng)狀況

圖1為地磅動(dòng)態(tài)稱重專利申請(qǐng)的所屬國家申請(qǐng)量分布情況。由圖1可以看到，美國的申請(qǐng)量位居第一，中國的申請(qǐng)量位居第二，德國和日本的申請(qǐng)量位居第三，并且排名靠前的幾個(gè)國家的專利申請(qǐng)量相較于其他國家優(yōu)勢(shì)明顯，顯示出極高的開發(fā)研究活躍度。這是由于美國早在1953年起就開始研究汽車動(dòng)態(tài)稱重的技術(shù)，且研發(fā)的機(jī)電式汽車動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)屬世界上首例，并于1964年安裝在美國賓夕法尼亞州的列琴格。而中國在地磅動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域起步較晚，但近十年發(fā)展迅猛，有迎頭趕上的態(tài)勢(shì)。另外，從圖1中可以看出，歐洲（EP）、法國（FR）、加拿大（CA）在車輛動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域的開發(fā)也較強(qiáng)勁，如法國在1974年獲得了著名的Vibracoax專利，專利號(hào)：FR7414021A。

圖 2 為地磅稱重領(lǐng)域全球申請(qǐng)量前十的申請(qǐng)人排名，從圖中可以看出，與上述統(tǒng)計(jì)分析的專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國排名相呼應(yīng)，排名前三的TOLEDO SCALE CO、 UNVERFERTH MFG CO和PFISTER GMBH，包含兩家美國公司和一家德國公司，且前十的公司中，美國占據(jù)了6席，日本、英國、德國瓜分了其余4席。

如圖3所示為地磅稱重領(lǐng)域國內(nèi)申請(qǐng)量前十的申請(qǐng)人排名三家企業(yè)在國內(nèi)汽車衡動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的。1994年，公司開發(fā)了一種集動(dòng)態(tài)和靜態(tài)軌道衡稱重的優(yōu)點(diǎn)于一身的電子軌道衡，有效地解決了檢測(cè)精度與車輛速度間的矛盾。從圖中還可以看出，列于第六至九位的分別為上海交通大學(xué)、紹興文理學(xué)院、東南大學(xué)和中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所，可見國內(nèi)研究車輛動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)人員中堅(jiān)力量集中在高校和科研院所，值得一提的是，國內(nèi)生產(chǎn)車輛動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備的企業(yè)也比較多，主要的有重慶華弛、深圳匯銀、北京中山、徐州PAT等公司，平均誤差一般在±5%～±30%之間。

3.地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)技術(shù)分類

地磅動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)方法大致包括ADV法、DV法、V法、二分梯形法、平均值法、參數(shù)估計(jì)法、補(bǔ)償法、EMD法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，如圖4所示：

上述檢測(cè)方法均具有實(shí)際檢測(cè)的可行性，但是當(dāng)需要同時(shí)采用多種不同類型的傳感器時(shí)，ADV法、DV法、V法就難以實(shí)現(xiàn)了，而其他方法不存在此限制。

在抑制噪聲方面，二分梯形法無法準(zhǔn)確判斷車輛從何時(shí)開始進(jìn)入秤臺(tái)，且無法準(zhǔn)確判斷從何時(shí)開始進(jìn)行平均計(jì)算；至于ADV法、DV法、V法的計(jì)算準(zhǔn)確度比較差，且適用場(chǎng)合比較局限。

在測(cè)量精度方面，平均值法可以降低車輛振動(dòng)的干擾，從而具有較高的測(cè)量精度，但是需要較多的測(cè)量數(shù)據(jù)，因此平均值法的測(cè)量準(zhǔn)確度也無法完全保證。

在復(fù)雜性方面，很顯然，參數(shù)估計(jì)法、EMD法都較復(fù)雜，且EMD法邊緣效應(yīng)是由端點(diǎn)判定不當(dāng)引起的，但是由于信號(hào)的長度有限，因此在進(jìn)行二次樣條插值時(shí)，信號(hào)的上下包絡(luò)線在兩端點(diǎn)附近變形嚴(yán)重。

通過上述比較，可以得出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是較好的一種具有自組織、自適應(yīng)及較強(qiáng)的并行處理的方法。該方法能夠處理用數(shù)學(xué)模型難以描述的系統(tǒng)，具有較好的應(yīng)用結(jié)果，表現(xiàn)出良好的使用前景。

4.結(jié)語

從上述分析來看，在地磅動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域，國內(nèi)的申請(qǐng)人要想繞開國外的專利壁壘，開辟新的途徑是比較困難的，國內(nèi)一些高校雖然有一定的研究成果，但由于實(shí)用性不強(qiáng)，從而缺乏繼續(xù)研究的動(dòng)力，而企業(yè)往往注重經(jīng)濟(jì)效益卻在研發(fā)上投入不足，因此建議，為了加強(qiáng)國內(nèi)地磅動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)、科研院所之間要加強(qiáng)交流和合作。同時(shí)由于我國的相關(guān)申請(qǐng)沒有同族申請(qǐng)、沒有PCT發(fā)明專利申請(qǐng)，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)申請(qǐng)人將優(yōu)秀的專利技術(shù)進(jìn)行PCT發(fā)明專利申請(qǐng)，以便于在世界范圍內(nèi)進(jìn)行專利布局，獲取更多的專利保護(hù)，得到更大的專利收益，同時(shí)提高我國在地磅動(dòng)態(tài)稱重領(lǐng)域的世界地位。