基于專利視角的車載導(dǎo)航軟件升級(jí)技術(shù)分析與研究

朱來(lái)普

摘? 要：車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用車載GPS配合電子地圖對(duì)駕駛員進(jìn)行路線導(dǎo)航，它能方便且準(zhǔn)確地告訴駕駛者去往目的地的最短或者最快路徑，是駕駛員的好幫手?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)需要進(jìn)行不間斷地升級(jí)，尤其是在地圖發(fā)生了改變的情況下，要不定期進(jìn)行更新，軟件更新技術(shù)顯得尤其重要，因?yàn)檫@關(guān)乎整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)是否給出了精準(zhǔn)、高效的路線推薦、導(dǎo)航等功能。文章從專利視角出發(fā)，以車載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件升級(jí)的相關(guān)專利申請(qǐng)作為研究對(duì)象，對(duì)專利申請(qǐng)趨勢(shì)、國(guó)別分布、主要申請(qǐng)人、專利技術(shù)分支等進(jìn)行了重點(diǎn)研究。

關(guān)鍵詞：車載汽車導(dǎo)航;地圖軟件;應(yīng)用升級(jí)更新

中圖分類號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）23-0032-03

Abstract： The vehicle navigation system uses the vehicle GPS combined with the electronic map to navigate the route of the driver. It can conveniently and accurately tell the driver the shortest or fastest path to the destination， and it is a good helper for the driver. In the existing technology， the navigation system needs to be upgraded continuously; especially when the map has changed， the software update technology is particularly important if it is not updated regularly， because it is related to whether the entire navigation system provides accurate and efficient route recommendation， navigation and other functions. From the perspective of patent， this paper takes the patent application related to the software upgrading of vehicle navigation system as the research object， and focuses on the trend of patent application， country distribution， main applicant， patent technology branch and so on.

Keywords： vehicle navigation; map software; application upgrading and updating

1 概述

近年來(lái)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速。車載導(dǎo)航具有GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)功能，具有自動(dòng)語(yǔ)音導(dǎo)航、最佳路徑搜索等功能，且通常情況下甚至還集成辦公、娛樂(lè)功能。由于這些優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)，汽車導(dǎo)航技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域中異軍突起，成為了該領(lǐng)域中一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠种?，相?yīng)地，關(guān)于該技術(shù)的專利申請(qǐng)也不斷地增多，從各方面的跡象均可發(fā)現(xiàn)，在今后的一段時(shí)間內(nèi)，汽車導(dǎo)航技術(shù)將會(huì)引起更多企業(yè)的關(guān)注并對(duì)其進(jìn)行研究。

本文以車載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件升級(jí)專利為基礎(chǔ)，對(duì)該技術(shù)方向的專利申請(qǐng)進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)分析，從專利文獻(xiàn)的視角分析了技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展規(guī)律，對(duì)汽車導(dǎo)航技術(shù)未來(lái)的研究方向有一定的借鑒意義。

2 車載導(dǎo)航技術(shù)原理及現(xiàn)狀

上世紀(jì)七十年代末的車載定位導(dǎo)航通過(guò)推演和測(cè)算運(yùn)行軌跡以及地圖的配比去確定車輛的具體位置以及如何到達(dá)這個(gè)位置。然而，這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難，準(zhǔn)確率也不高。九十年代后期，IT行業(yè)技術(shù)不斷更新、人造衛(wèi)星技術(shù)也逐漸成熟，而且通訊設(shè)施也在逐步發(fā)展，從而發(fā)明出了衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

現(xiàn)有的車用導(dǎo)航系統(tǒng)主要由導(dǎo)航主機(jī)和導(dǎo)航顯示終端兩部分構(gòu)成。主機(jī)中內(nèi)置的GPS天線會(huì)接收GPS衛(wèi)星所傳遞的數(shù)據(jù)信息，由此測(cè)定汽車當(dāng)前所處的位置。導(dǎo)航主機(jī)將通過(guò)GPS衛(wèi)星信號(hào)確定的位置坐標(biāo)與電子地圖數(shù)據(jù)相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置。在此基礎(chǔ)上，將會(huì)實(shí)現(xiàn)行車導(dǎo)航、路線推薦、信息查詢等多種功能。車載導(dǎo)航系統(tǒng)涉及如下幾個(gè)核心要素：車載導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)、車載導(dǎo)航信號(hào)處理、車載導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)、地圖索引的文件構(gòu)成等。

社會(huì)技術(shù)的需要，促使近年來(lái)車載導(dǎo)航系統(tǒng)飛速發(fā)展并且逐步成熟，很多國(guó)外的導(dǎo)航生產(chǎn)廠商連續(xù)不斷地開發(fā)出讓世人眼前一亮的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅提高了定位的精準(zhǔn)度，其所具有的功能也越來(lái)越強(qiáng)大。例如國(guó)外出色的車載導(dǎo)航系統(tǒng)GARMIN。GARMIN是現(xiàn)有規(guī)模最宏偉也是最專業(yè)的導(dǎo)航型GPS生產(chǎn)廠家，其支持語(yǔ)音操作、可以車載使用的導(dǎo)航設(shè)備，可以智能化選擇道路、也可以進(jìn)行語(yǔ)音導(dǎo)航操作、也能進(jìn)行搜索查找，其中含有世界地圖，甚至每一個(gè)國(guó)家能夠駕車行駛或者乘船行駛的場(chǎng)所都有記載，其中涵蓋了30條線路以及2000多個(gè)航跡點(diǎn)。

3 專利趨勢(shì)及分布分析

3.1 專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得到如圖1所示的車載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件升級(jí)技術(shù)專利的申請(qǐng)趨勢(shì)。

從圖1中可以看出，早在2000年前國(guó)外就陸續(xù)有關(guān)于車載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件升級(jí)的申請(qǐng)出現(xiàn)，但經(jīng)歷了比較長(zhǎng)的萌芽期，一直到2004年全球的專利申請(qǐng)量還是處于一個(gè)較低的水平。2004-2010年專利申請(qǐng)量有了穩(wěn)步的提高，年度申請(qǐng)量在20件左右。2010年開始，專利申請(qǐng)量開始有所回落，一直到目前的2017年，其申請(qǐng)量都是在趨于減小的水平。從他國(guó)申請(qǐng)量的趨勢(shì)圖中可以分析得到，該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外起源較早，在2010年該項(xiàng)技術(shù)成熟之后，申請(qǐng)量有所下降。

相對(duì)于國(guó)外，我國(guó)關(guān)于車載導(dǎo)航系統(tǒng)的軟件升級(jí)的申請(qǐng)起步較晚，一直到2000年才有了第一件專利申請(qǐng)，但我們國(guó)家關(guān)于該領(lǐng)域的發(fā)展是迅速的，在經(jīng)歷了較短的萌芽期（2001-2005年）之后，專利申請(qǐng)量開始迅速增長(zhǎng)。2010年開始，中國(guó)的申請(qǐng)量就已經(jīng)是占據(jù)了全球申請(qǐng)量的一半以上，特別是在2016年的申請(qǐng)量已經(jīng)達(dá)到了80件，遠(yuǎn)超國(guó)外專利的申請(qǐng)量。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外關(guān)于申請(qǐng)量的變化曲線可知，目前該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)正處于快速增長(zhǎng)期，分析認(rèn)為這是國(guó)內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)正在迎頭趕上，在國(guó)外對(duì)該項(xiàng)技術(shù)熱度有所減退的情況下，國(guó)內(nèi)仍保持有一定的申請(qǐng)熱度。隨著近幾十年計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于生活的便利性要求越來(lái)越高，該領(lǐng)域也愈加受到各研究者的關(guān)注，并且，該技術(shù)方向也蘊(yùn)含著發(fā)展?jié)摿?，具有較高的市場(chǎng)價(jià)值，可以預(yù)期，該方向的技術(shù)還有很大的改進(jìn)空間，專利申請(qǐng)量在近期也會(huì)大幅度的提高。

3.2 專利申請(qǐng)分布情況

對(duì)專利權(quán)人進(jìn)行國(guó)別標(biāo)引，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖2所示。從圖2中明顯可知，專利申請(qǐng)量集中在中國(guó)、日本、美國(guó)和歐洲這幾個(gè)國(guó)家/地區(qū)。結(jié)合圖1可知，中國(guó)雖然起步較晚，但專利申請(qǐng)量在2010年之后迅速增加，經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)總量已經(jīng)超過(guò)全球申請(qǐng)量的一半。日本和美國(guó)對(duì)該領(lǐng)域研究較早，而且近幾年的專利申請(qǐng)量一直在穩(wěn)步發(fā)展中，占據(jù)了國(guó)外申請(qǐng)量的大部分，歐洲以及韓國(guó)的發(fā)展則緊跟美國(guó)之后。

3.3 專利申請(qǐng)人分析

車載導(dǎo)航系統(tǒng)是多學(xué)科的交叉，而且在實(shí)際生活中有較大的應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)外的許多公司都已經(jīng)關(guān)注該領(lǐng)域，并且基于此提出了專利申請(qǐng)?；谒鶛z索到的結(jié)果分析，大部分的申請(qǐng)人是公司，只有少數(shù)是高校申請(qǐng)和個(gè)人申請(qǐng)。雖然申請(qǐng)人以公司為主，但該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)人中所涉及的公司較多，大部分公司都是只有少數(shù)量的申請(qǐng)，即專利申請(qǐng)人的集中度不高。

圖3所示的是全球申請(qǐng)量前12名的分布情況。相對(duì)而言，日本和韓國(guó)的專利申請(qǐng)集中度較高。其中，日本對(duì)該領(lǐng)域的研究起源較早，主要有如上圖所示的多家公司針對(duì)該領(lǐng)域提出了多件申請(qǐng)，前12名的公司中有多家屬于日本公司，另外美國(guó)、韓國(guó)也占有一定比例，由此可見(jiàn)日本在該技術(shù)領(lǐng)域中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。而且，中國(guó)的早期專利申請(qǐng)中很多是日本公司所提出來(lái)的。

中國(guó)雖然相較于日本和美國(guó)、韓國(guó)，發(fā)展起步較晚，但發(fā)展的勢(shì)頭迅速，特別是上海博泰悅臻電子設(shè)備制造有限公司和吉利公司，見(jiàn)圖4，都對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了多方面的研究，其申請(qǐng)量正在追趕日本的多家公司。

國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)量較大的多家公司中，以汽車服務(wù)類型企業(yè)為多數(shù)，其中不乏一些較為知名的專業(yè)做汽車導(dǎo)航的公司，例如，北京四維圖新科技股份有限公司、深圳市賽格導(dǎo)航科技股份有限公司、深圳市凱立德科技股份有限公司等等。

圖5所示為國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的省級(jí)分布圖，從圖中可以看出，廣東省占比最大，其次為北京以及江蘇等，這些省份均屬于東部沿海省份，科技企業(yè)較多，在該技術(shù)領(lǐng)域中申請(qǐng)量也較大。尤其是廣東省，包括了廣州市以及深圳市的多家企業(yè)，例如深圳市賽格導(dǎo)航科技股份有限公司、深圳市凱立德科技股份有限公司等等。

綜上分析，車載導(dǎo)航作為一個(gè)重點(diǎn)涉及汽車電子、地理地圖、計(jì)算機(jī)和通信的交叉學(xué)科，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，全球有多個(gè)公司對(duì)該技術(shù)分支進(jìn)行了研究，所參與的公司數(shù)量很多，目前還沒(méi)有特別明顯的龍頭企業(yè)，但很明顯的，多個(gè)大公司也越來(lái)越重視該領(lǐng)域的發(fā)展，在各技術(shù)分支上進(jìn)行研究。

4 發(fā)展脈絡(luò)及趨勢(shì)

如上節(jié)所描述的那樣，無(wú)論是從全球來(lái)看，還是通過(guò)國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)分析，車載導(dǎo)航系統(tǒng)以及導(dǎo)航系統(tǒng)的軟件升級(jí)均屬于研究熱點(diǎn)與重點(diǎn)，從技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)的角度來(lái)看，車載導(dǎo)航系統(tǒng)基本經(jīng)歷了如下發(fā)展階段：第一階段：非實(shí)時(shí)更新;第二階段：實(shí)時(shí)更新;第三階段：差分更新;第四階段：實(shí)時(shí)路況信息更新;第五階段：主動(dòng)增加路線式更新。技術(shù)的演進(jìn)過(guò)程充分證明了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能愈加強(qiáng)大，且結(jié)合GPS以及5G等新的通信技術(shù)，車載導(dǎo)航系統(tǒng)必然在響應(yīng)快速性、實(shí)時(shí)更新性等諸多方面表現(xiàn)的會(huì)越來(lái)越好。

綜合來(lái)看，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)將會(huì)變成一個(gè)全面性的服務(wù)終端，兼有導(dǎo)航、休閑娛樂(lè)、通訊和傳遞信息等服務(wù)功能。今后的主要發(fā)展走向就是將車載GPS導(dǎo)航技術(shù)和汽車電子技術(shù)巧妙地結(jié)合起來(lái)。 并可能具有如下的發(fā)展趨勢(shì)：

（1）實(shí)時(shí)化

車載GPS技術(shù)可以每時(shí)每刻發(fā)布最新的動(dòng)態(tài)交通狀況、駕駛員的駕駛情況，還可以觀看影片、記錄倒車情況，而且在車上還能打電話、用電腦辦公并且還有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實(shí)現(xiàn)信息終端實(shí)時(shí)化。

（2）多樣化

車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)還能夠使汽車防止被盜，而且還能夠了解被盜車輛的所在方位以及有沒(méi)有被轉(zhuǎn)移到其他位置等。而且還可以研發(fā)出其他功能，比如說(shuō)用手機(jī)就可以操作導(dǎo)航系統(tǒng)、存入一些信息或者了解周邊新聞。

（3）融合化

在線導(dǎo)航服務(wù)的重心可以不再是單純的導(dǎo)航，還可以支持查看地理位置、周邊環(huán)境、了解實(shí)時(shí)資訊以及更深層次的消息。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文在相關(guān)專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從諸多角度對(duì)車載導(dǎo)航系統(tǒng)尤其是該技術(shù)領(lǐng)域中導(dǎo)航軟件升級(jí)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。隨著信息技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用范圍以及應(yīng)用場(chǎng)合也在逐步擴(kuò)大與增多。導(dǎo)航系統(tǒng)軟件的升級(jí)，是實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航的關(guān)鍵，目前各種新式的升級(jí)技術(shù)也在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步創(chuàng)新與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了汽車電子的全方位發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓彬.車載終端技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].汽車工程師，2018（05）：11-13.

[2]馬健軍，等.北斗車載導(dǎo)航系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析[J].汽車電器，2017（07）：35-37.

[3]田野，等.GPS技術(shù)車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用[J].藝術(shù)科技，2016，29（08）：73.

[4]李炫霖.車載導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)狀分析[J].科技傳播，2015，7（17）：55+45.

[5]劉娟.研析新形勢(shì)下車載導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（04）：56.

[6]雷宏杰，等.機(jī)載慣性導(dǎo)航技術(shù)綜述[J].航空精密制造技術(shù)，2016，52（01）：7-12.