基于專利視角的車載導航軟件升級技術分析與研究

朱來普

摘? 要：車載導航系統利用車載GPS配合電子地圖對駕駛員進行路線導航，它能方便且準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。現有技術中對導航系統需要進行不間斷地升級，尤其是在地圖發生了改變的情況下，要不定期進行更新，軟件更新技術顯得尤其重要，因為這關乎整個導航系統是否給出了精準、高效的路線推薦、導航等功能。文章從專利視角出發，以車載導航系統軟件升級的相關專利申請作為研究對象，對專利申請趨勢、國別分布、主要申請人、專利技術分支等進行了重點研究。

關鍵詞：車載汽車導航;地圖軟件;應用升級更新

中圖分類號：U463.6 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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，汽車導航系統的發展非常迅速。車載導航具有GPS全球衛星定位系統功能，具有自動語音導航、最佳路徑搜索等功能，且通常情況下甚至還集成辦公、娛樂功能。由于這些優勢，近年來，汽車導航技術在汽車電子領域中異軍突起，成為了該領域中一個極具發展潛力的研究分支，相應地，關于該技術的專利申請也不斷地增多，從各方面的跡象均可發現，在今后的一段時間內，汽車導航技術將會引起更多企業的關注并對其進行研究。

本文以車載導航系統軟件升級專利為基礎，對該技術方向的專利申請進行了全面的統計分析，從專利文獻的視角分析了技術發展狀況以及發展規律，對汽車導航技術未來的研究方向有一定的借鑒意義。

2 車載導航技術原理及現狀

上世紀七十年代末的車載定位導航通過推演和測算運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這個位置。然而，這個方法實現起來比較困難，準確率也不高。九十年代后期，IT行業技術不斷更新、人造衛星技術也逐漸成熟，而且通訊設施也在逐步發展，從而發明出了衛星定位系統。

現有的車用導航系統主要由導航主機和導航顯示終端兩部分構成。主機中內置的GPS天線會接收GPS衛星所傳遞的數據信息，由此測定汽車當前所處的位置。導航主機將通過GPS衛星信號確定的位置坐標與電子地圖數據相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準確位置。在此基礎上，將會實現行車導航、路線推薦、信息查詢等多種功能。車載導航系統涉及如下幾個核心要素：車載導航衛星信號、車載導航信號處理、車載導航地圖數據、地圖索引的文件構成等。

社會技術的需要，促使近年來車載導航系統飛速發展并且逐步成熟，很多國外的導航生產廠商連續不斷地開發出讓世人眼前一亮的車載導航系統，不僅提高了定位的精準度，其所具有的功能也越來越強大。例如國外出色的車載導航系統GARMIN。GARMIN是現有規模最宏偉也是最專業的導航型GPS生產廠家，其支持語音操作、可以車載使用的導航設備，可以智能化選擇道路、也可以進行語音導航操作、也能進行搜索查找，其中含有世界地圖，甚至每一個國家能夠駕車行駛或者乘船行駛的場所都有記載，其中涵蓋了30條線路以及2000多個航跡點。

3 專利趨勢及分布分析

3.1 專利申請趨勢分析

對檢索結果進行了統計分析，得到如圖1所示的車載導航系統軟件升級技術專利的申請趨勢。

從圖1中可以看出，早在2000年前國外就陸續有關于車載導航系統軟件升級的申請出現，但經歷了比較長的萌芽期，一直到2004年全球的專利申請量還是處于一個較低的水平。2004-2010年專利申請量有了穩步的提高，年度申請量在20件左右。2010年開始，專利申請量開始有所回落，一直到目前的2017年，其申請量都是在趨于減小的水平。從他國申請量的趨勢圖中可以分析得到，該項技術在國外起源較早，在2010年該項技術成熟之后，申請量有所下降。

相對于國外，我國關于車載導航系統的軟件升級的申請起步較晚，一直到2000年才有了第一件專利申請，但我們國家關于該領域的發展是迅速的，在經歷了較短的萌芽期（2001-2005年）之后，專利申請量開始迅速增長。2010年開始，中國的申請量就已經是占據了全球申請量的一半以上，特別是在2016年的申請量已經達到了80件，遠超國外專利的申請量。

根據國內外關于申請量的變化曲線可知，目前該項技術在國內正處于快速增長期，分析認為這是國內在該技術領域內正在迎頭趕上，在國外對該項技術熱度有所減退的情況下，國內仍保持有一定的申請熱度。隨著近幾十年計算機科學技術以及網絡技術的發展，人們對于生活的便利性要求越來越高，該領域也愈加受到各研究者的關注，并且，該技術方向也蘊含著發展潛力，具有較高的市場價值，可以預期，該方向的技術還有很大的改進空間，專利申請量在近期也會大幅度的提高。

3.2 專利申請分布情況

對專利權人進行國別標引，數據分析結果如圖2所示。從圖2中明顯可知，專利申請量集中在中國、日本、美國和歐洲這幾個國家/地區。結合圖1可知，中國雖然起步較晚，但專利申請量在2010年之后迅速增加，經過這幾年的發展，該領域的專利申請總量已經超過全球申請量的一半。日本和美國對該領域研究較早，而且近幾年的專利申請量一直在穩步發展中，占據了國外申請量的大部分，歐洲以及韓國的發展則緊跟美國之后。

3.3 專利申請人分析

車載導航系統是多學科的交叉，而且在實際生活中有較大的應用前景，國內外的許多公司都已經關注該領域，并且基于此提出了專利申請。基于所檢索到的結果分析，大部分的申請人是公司，只有少數是高校申請和個人申請。雖然申請人以公司為主，但該領域的專利申請人中所涉及的公司較多，大部分公司都是只有少數量的申請，即專利申請人的集中度不高。

圖3所示的是全球申請量前12名的分布情況。相對而言，日本和韓國的專利申請集中度較高。其中，日本對該領域的研究起源較早，主要有如上圖所示的多家公司針對該領域提出了多件申請，前12名的公司中有多家屬于日本公司，另外美國、韓國也占有一定比例，由此可見日本在該技術領域中占有絕對的優勢。而且，中國的早期專利申請中很多是日本公司所提出來的。

中國雖然相較于日本和美國、韓國，發展起步較晚，但發展的勢頭迅速，特別是上海博泰悅臻電子設備制造有限公司和吉利公司，見圖4，都對該領域進行了多方面的研究，其申請量正在追趕日本的多家公司。

國內的申請量較大的多家公司中，以汽車服務類型企業為多數，其中不乏一些較為知名的專業做汽車導航的公司，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所示為國內申請的省級分布圖，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，科技企業較多，在該技術領域中申請量也較大。尤其是廣東省，包括了廣州市以及深圳市的多家企業，例如深圳市賽格導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，車載導航作為一個重點涉及汽車電子、地理地圖、計算機和通信的交叉學科，具有廣泛的應用價值，全球有多個公司對該技術分支進行了研究，所參與的公司數量很多，目前還沒有特別明顯的龍頭企業，但很明顯的，多個大公司也越來越重視該領域的發展，在各技術分支上進行研究。

4 發展脈絡及趨勢

如上節所描述的那樣，無論是從全球來看，還是通過國內的統計分析，車載導航系統以及導航系統的軟件升級均屬于研究熱點與重點，從技術發展脈絡的角度來看，車載導航系統基本經歷了如下發展階段：第一階段：非實時更新;第二階段：實時更新;第三階段：差分更新;第四階段：實時路況信息更新;第五階段：主動增加路線式更新。技術的演進過程充分證明了車載導航系統的功能愈加強大，且結合GPS以及5G等新的通信技術，車載導航系統必然在響應快速性、實時更新性等諸多方面表現的會越來越好。

綜合來看，GPS導航系統將會變成一個全面性的服務終端，兼有導航、休閑娛樂、通訊和傳遞信息等服務功能。今后的主要發展走向就是將車載GPS導航技術和汽車電子技術巧妙地結合起來。 并可能具有如下的發展趨勢：

（1）實時化

車載GPS技術可以每時每刻發布最新的動態交通狀況、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絡覆蓋，實現信息終端實時化。

（2）多樣化

車載GPS導航系統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有被轉移到其他位置等。而且還可以研發出其他功能，比如說用手機就可以操作導航系統、存入一些信息或者了解周邊新聞。

（3）融合化

在線導航服務的重心可以不再是單純的導航，還可以支持查看地理位置、周邊環境、了解實時資訊以及更深層次的消息。

5 結束語

本文在相關專利文獻的基礎上，從諸多角度對車載導航系統尤其是該技術領域中導航軟件升級這項技術進行了分析闡述。隨著信息技術以及移動互聯網的發展，該技術的應用范圍以及應用場合也在逐步擴大與增多。導航系統軟件的升級，是實現車載導航的關鍵，目前各種新式的升級技術也在這個基礎上逐步創新與發展，實現了汽車電子的全方位發展。

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