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随着人们生活水平的逐渐提高，汽车得到了广泛的普及，人们对汽车的功能要求也越来越多，ABS（Anti-lock Braking System，防抱死制动系统）、EBD（Electric Brakeforce Distribution，电子制动力分配）、ESP（Electronic Stability Program，车身电子稳定程序）等众多车载系统也随之应运而生。上述系统均需要依据车载通信系统传递车辆传感器信号及车载电脑控制信号，因此对于车载总线的传输带宽和实时性提出了更高的要求。

FlexRay是继CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线和LIN（Local Interconnect Network，本地交互网络）总线之后的最新研发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能，能够满足当今汽车行业的一些核心需求，包括更快的数据速率、更灵活的数据通信、更全面的拓扑选择和容错运算。对车载FlexRay网络领域的专利申请状况进行分析，对于掌握主要申请人的信息、获知专利布局情况、判断和揭示技术发展方向有着重要的意义，可为我国相关企业的发展提供参考。

一、车载FlexRay技术专利申请状况

本文的文献检索截止日期为2014年5月13日，检索词主要以FlexRay及相关扩展词为基础，共检索到1995～2014年间的255件专利申请。其中，2013～2014年的相关专利申请还没有完全公开，数据不够完整，但考虑到已公开的数据对于专利分析工作在较大程度上仍然存在实际影响，因此，在统计分析时仍然将这两年已公开的文献列入统计范围。

1．历年专利申请量

图1 车载FlexRay总线领域历年专利申请量

从图1可以看出，车载FlexRay总线领域的专利申请基本上经历了3个阶段：在2002年以前，申请量几乎为零，这主要是因为在此之前的车载总线主要以LIN总线和CAN总线为主；2002～2006年，FlexRay总线技术进入快速发展期，此阶段FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化，使之成为新一代汽车内部网络通信协议，该领域年专利申请量维持在较高水平；2008年以后，该技术步入成熟期，这是因为随着FlexRay通信传输协议的颁布，该技术主题框架已经基本完成，技术的发展主要集中于各个细节以及应用上的改进，与之相对应，该领域专利申请量开始出现减少的迹象。

2．申请量的技术原创国分布

图2 车载FlexRay总线领域专利申请的技术原创国分布

图2示出了FlexRay总线领域专利申请的技术原创国分布状况。从图2可以看出，传统的汽车生产大国德国对于该技术的贡献比例较大，来自德国的相关专利申请量约占该领域专利申请总量的47%，这与德国拥有很多世界知名的汽车生产商（如宝马、戴姆勒、奥迪等）有较大关系。除此之外，来自日本和韩国的相关专利申请量也占据了一定比例，这充分说明了日本和韩国在车载FlexRay总线技术上有所创新。来自中国的相关专利申请量，在该领域专利申请总量中也占据了8%的比例，这在一定程度上说明，伴随着我国汽车产业的快速发展，我国的汽车企业在技术研发上也在逐渐接近世界最新技术潮流。传统的汽车大国美国，其在车载FlexRay总线技术上的专利申请较少，仅占2%，这在一定程度上说明美国在重视信息、生物产业发展的同时对于汽车产业的重视程度相对较弱。除了上述国家之外，英国在该技术领域也有一定的专利申请，约占3%。来自其他国家（如法国、意大利、印度、俄罗斯、巴西等）的相关专利申请量约占该领域专利申请总量的12%。

3．申请量的目标市场国家/地区分布

图3 车载FlexRay总线领域专利申请的目标市场国家/地区分布

车载FlexRay总线领域专利申请的目标市场国家/地区分布状况，在一定程度上反映了车载FlexRay总线的市场需求状况。从图3可以看出，中国以21%的比例占据了第一目标市场国家/地区的位置，这充分说明我国作为汽车保有量快速发展的大国，已经引起了各大FlexRay总线相关汽车公司的重视，这在一定程度上也反映出我国汽车市场的重要性。尽管美国的汽车市场已相对饱和，但由于其汽车更新换代的周期较短，且该国的汽车消费水平相对较高，美国以19%的市场份额占据了第二目标市场国家/地区的位置，该国的汽车市场是世界上重要汽车厂的角逐场所。韩国和日本在目标市场国家/地区中分别占据16%和14%的市场比例，这主要是由于韩国和日本的汽车普及率较高，其国内自主品牌的汽车（如现代、丰田、本田）在其国内均有较好的市场认知度，该国的汽车消费水平也相对较高。汽车技术大国德国仅占有12%的目标市场国家/地区份额，这说明该国的市场相对饱和，德国的汽车企业更多地把目光投向了国外市场。中国台湾地区、俄罗斯、英国的目标市场国家/地区份额相对较少，均不超过2%。除此之外的其他国家/地区的市场份额约占13%。

4．主要申请人

图4 车载FlexRay总线领域专利申请主要申请人排名

图4显示了车载FlexRay总线领域专利申请的主要申请人，按照降序的方式排列汇总，统计过程中将各子公司的申请量与母公司的申请量合并统计。

申请量排名第一的是罗伯特·博世有限公司，其相关专利申请量为51件，且包含了较多的PCT申请和《巴黎公约》途径的专利申请。该公司是世界上最大的汽车设备制造厂之一，该公司生产的汽车电子零件例如ABS、刹车系统、燃油喷射系统、驾驶信息系统均有较多的专利申请。

申请量排名第二的是NXP（恩智浦半导体）股份有限公司，该公司研发的车内FlexRay网络让汽车反应更灵敏且安全，其相关专利申请主要集中于与FlexRay相关的半导体芯片方面。

申请量排名第三和第四的分别是戴姆勒股份公司和宝马股份公司，这两家公司是整车生产厂家，其相关专利申请主要侧重于FlexRay网络在车内的应用，如宝马公司率先在其X5系列的车型中应用FlexRay总线。

除了上述4家公司外，申请量比较靠前的公司还有飞思卡尔半导体公司、株式会社电装、通用电气公司、皇家飞利浦电子股份有限公司、住友电气工业株式会社和奥迪股份公司。

5．主要申请人的历年申请量

图5 车载FlexRay总线领域专利申请主要申请人的历年申请量

图5展示了车载FlexRay总线领域专利申请量靠前的5位申请人历年申请量。由图5可以看出，由于各公司发展策略的不同，其历年专利申请量也有所不同。罗伯特·博世有限公司2001～2002年的相关专利申请量较少，2004～2009年的相关专利申请量开始逐步增加，其申请量基本上大于其他4家公司申请量的总和，在此期间，其相关专利申请涵盖了硬件设计、协议构建等与FlexRay相关的多个方面。NXP股份有限公司的相关专利申请趋势与罗伯特·博世有限公司的相关专利申请趋势大致相同，只是其申请量相对较少，其专利申请大多都在全球重要国家进行了提交，重点保护FlexRay车载网络及其应用，如保护星形车载网络的公开号为WO2009063346A1的专利申请。戴姆勒股份公司的相关专利申请相对分散，其在2001～2002年有较少的申请，2005～2009年几乎没有申请，2011～2012年又突然增大了申请量，其相关专利申请多与FlexRay的车内通信控制相关，如关于通信媒体调度和监控系统的公开号为EP1355460A2的专利申请。宝马股份公司的相关专利申请主要集中在几个分散的年份中，如2002年、2007～2009年，其申请多与FlexRay的车内应用相关，如在宝马X5车上应用的X-by-wire线控技术。飞思卡尔半导体公司的相关专利申请主要分布在2001～2002年、2004年、2007年以及2010～2011年，其申请主要涉及与FlexRay相关的芯片电路设计及其应用，如关于FlexRay芯片系统中信号传输方法的公开号为WO2007147437A1的专利申请。另外值得注意的是，上述5家公司在2003年均没有提交相关专利申请。

6．申请量的IPC分布

图6 车载FlexRay总线领域专利申请量的IPC分布

利用IPC（国际专利分类）对专利申请进行排序分析，能够发现专利申请在不同领域的分布情况。图6展示了车载FlexRay领域专利申请量在IPC大类中的分布情况。通过图6可以看出，45%的相关专利申请分布在H04这一大类，该大类包括信号传输、广播通信、保密通信、多路复用通信、图像通信等多个与FlexRay技术相关的领域。G06大类含有18%的相关专利申请，该大类主要涉及数字计算机、电数据处理、混合计算等技术领域，与FlexRay相关的芯片设计专利申请大多分布在该领域。B60大类包含了大约13%的相关专利申请，该大类主要涉及一般车辆的相关技术，包括车辆动力装置、车辆电力装置、车辆信号装置等，与FlexRay的诸多应用如线控技术、车载网络设计相关的专利申请多分布在该大类中。除了上述3个大类之外，FlexRay的相关专利申请在其他大类如H03、G05等领域也有分布，但所占的比重不大，基本上不超过5%。

二、结语

车载FlexRay总线是较为先进的车载总线，其在车辆中已经开始得到应用。通过对该领域的专利分析可知，从2001年开始，该技术在经历了12年的发展之后，目前已逐步进入成熟阶段，国外各大汽车公司均进行了相关的专利布局。我国作为新兴的汽车大国，已经引起了各大汽车厂商的重视，它们纷纷将我国作为重要的目标市场进行专利布局。需要注意的是，车载FlexRay总线技术目前基本上控制在德国、日本、韩国等汽车大国手中，我国在该技术领域与上述国家还存在一定的差距。因此，我国相关企业和科研单位有必要加大在这方面的科研投入，尽快形成高质量的专利申请，制定出符合我国国情的车载FlexRay总线发展战略。

（作者：国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心电学部 陈龙 程小梅）

参考文献：

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[2] 王锴，等．下一代车载网络FlexRay及其应用研究[J]．计算机工程与应用，2008，44（20）：77～79，98．

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