智能车时代，数字格栅交互属性不断增强

　　随着新能源汽车发展，格栅的进气功能减弱，数字化进程提速。最开始的数字格栅只有发光装饰或简单照明功能，主要通过反光材料或LED灯带实现。随着智能化推进，格栅的交互属性突显，矩阵式LED光源、柔性显示屏、激光投影等黑科技开始上车，通过动态灯光控制，例如显示欢迎、礼让、提醒等发光模式，实现人车交互，以增强品牌的智能化和科技属性。

汽车格栅发展历程

来源：佐思汽研《数字格栅专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第3期》

　　“发光”和“照明”成数字格栅专利关键词

　　截至2024年5月底，国家知识产权局总计公开了459件汽车格栅相关专利，其中2022-2024年是专利高锋时期。2024年1-5月，汽车格栅专利公布数量总计31件，高于2023年同期(23件)，预计2024年全年汽车格栅专利数量将继续增长。

汽车格栅专利公布数量（单位：件）

来源：国家知识产权局

　　从格栅总成的专利特征来看，除了主动进气格栅、进风格栅之外，发光格栅、格栅照明、智能格栅正成为汽车格栅专利的“关键词”。从主机厂公布的专利来看亦是如此，照明格栅的多色显示、显示图像的个性化交互、神经网络控制等成为汽车数字格栅的几个显著特征。

汽车格栅专利“关键词”

来源：佐思汽研《数字格栅专题研究——汽车黑科技月度监测与分析报告2024年第3期》

　　格栅灯从单色向多色发展

　　福特汽车近几年连续申请多个发光格栅专利，其中一个重要的特点就是多色发光格栅的应用。福特曾在中国公布了一项车用多色发光格栅专利，专利号为CN110228406A。

福特多色照明格栅示意图

来源：国家知识产权局

　　该专利通过光源、发光结构、发光材料实现格栅的多色照明。

　　·从光源来看，该专利通过LED多色光源，诸如采用红色、绿色和蓝色LED封装的红色、绿色和蓝色LED，通过光颜色混合技术从单一光源产生各种期望颜色的光输出。在操作中，可以通过控制器实现颜色、时间等个性化控制。

　　·从发光材料来看，该专利通过磷光体实现颜色转换。稀土铝石榴石型Ce磷光体可以充当具有超短余辉特性的发光材料，通过吸收光源发出的紫色至蓝色发射光来发射转换光。根据各种示例，ZnS:Ag磷光体可以用于产生蓝转换光;ZnS:Cu磷光体可以用于产生黄绿转换光;Y2O2S:Eu磷光体可以用于产生红转换光。此外，前述磷光材料可以组合以形成广泛范围的颜色，包括白光。

　　·从发光结构来看，该专利给出三种发光结构示例：①添加到基板的表面涂层(如：膜);②与基板整合的离散颗粒;③离散颗粒附着在表面涂层(如：膜)，与基板整合。当发光结构输出多个不同波长的光时，光的波长可以混合在一起并表达为多色光。

福特多色照明格栅横截面视图

来源：国家知识产权局

　　格栅交互向个性化发展

　　极氪汽车在“一种汽车发光格栅交互系统及交互方法”专利中，公布了一种格栅通过发光实现交互的方法，使格栅具有个性化炫酷解锁迎宾、传达车内驾驶人员心情、直观可视机车电池蓄电量状态、夜间停车场快速找车及处于复杂交通路口时车内与车外行人互动沟通等功能，提升汽车与行人或驾驶员的交互性能。

　　该专利中的数字格栅结构：底壳，固定在汽车保险杠上;面罩，与底壳粘接固定，且面罩的中部形成有透光区;挡光板，设置在底壳和面罩之间，并与底壳连接;发光模组，固定在挡光板上，并朝向透光区的位置发射光源;采集装置，用于获取特征数据，特征数据包括驾驶员的人脸表情数据、语音数据和汽车的状态数据;车载终端，与采集装置电连接，并根据特征数据、汽车实时状态生成控制信号;发光模组根据控制信号进行显示。

极氪发光格栅交互系统爆炸示意图

来源：国家知识产权局

　　在传达车内驾驶人员心情时，系统通过摄像头和麦克风采集驾驶员的人脸数据和语音数据，判断驾驶员情绪，并生成对应控制信号，以控制发光模组显示对应颜色。控制器通过红、黄、蓝、绿四种发光颜色的交替闪烁，传达不同信息。

　　在复杂路口时，车载终端对汽车进行实时检测，根据车辆不同状态(包括行驶状态、充电状态和等待状态等)发出对应的控制信号，控制发光模组的指示灯或者徽标 显示对应内容。若汽车处于行驶状态，则徽标显示蓝色光源;若汽车处于充电状态，发光模组指示灯用红、黄、绿显示不同电量状态。若汽车处于等待状态时，则车载终端控制发光模组中的指示灯提示行人通过。

极氪发光格栅交互系统简图

来源：国家知识产权局

　　神经网络参与主动格栅进气控制

　　东风柳汽与桂林电子科技大学“一种利用神经网络的主动进气格栅控制方法、系统及设备”专利，通过神经网络训练得出主动进气格栅的最优控制方法，保持主动进气格栅在最优开度，降低车辆风阻，减少油耗，同时提高了冷机启动能力，减少了冷机启动前期造成的大量废气排放。

　　具体方法：利用神经网络的主动进气格栅控制方法、系统及设备，包括获取车辆工况的多个自变量，并将多个自变量输入至主动进气格栅控制模型，以使主动进气格栅控制模型根据多个自变量，计算获得主动进气格栅的最佳开度，根据最佳开度，控制主动进气格栅的开度为最佳开度;其中，主动进气格栅控制模型通过试验设计，计算出神经网络各层的权重，得到训练完成的神经网络，将其输出成为主动进气格栅控制模型。

东风柳汽利用神经网络的主动进气格栅控制方法简图

来源：国家知识产权局

　　需要指出的是，该专利主要适用于商用车主动进气格栅。由于商用车的外形特性，撞风面积大,关闭主动进气格栅对于减小高速下的风阻有积极作用，对提升燃油经济性有积极作用。

　　传统的固定主动进气格栅是基于满足车辆处于最恶劣工况下的散热需求设计的，并不会改变主动进气格栅的大小和通风量从而改变散热效果，但在实际工况中，车辆的散热需求是随着工况不断改变的，过量的冷空气输入反而会带来负面影响，如强行降低发动机的温度导致燃料燃烧不充分，会产生大量有害尾气、降低发动机功率、多损耗燃油，从而降低车辆的燃油经济性。

　　现有的主动进气格栅控制方案针对不同车辆、不同工况、不同的车辆状态，通常只是简单的预设了传感器读数的判断阈值，读数达到相应阈值即控制主动进气格栅切换档位，无法达到主动进气格栅散热的最佳效果。东风柳汽的这一专利，通过神经网络，能够对不同发动机水温，节气门进气温度，外界环境温度，车速等多个变量进行综合标定，实现最佳控制。