汽车在线升级领域专利布局分析

仝伟、聂家鹏

（1.通用汽车(中国)投资有限公司，上海 201206；2.上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心，柳州 545007）

0 引言

随着科技的不断进步，电动化、智能化、网联化和共享化已经逐渐成为代表汽车领域未来发展的主流方向。随之而来的是车载电子器件在整车系统中逐渐增多，整车和车载电子器件的更新迭代方式已经发生了重大变化，具体来说就是从物理方式到在线升级方式（OTA，Over the Air)的更新迭代。作为汽车智能化进阶的关键技术，随着车联网的发展，OTA 在汽车中的应用逐渐增多。在线升级技术受到了更多的关注，更多的主机厂选择在OTA 领域进行重点技术攻关。

从上述描述可以看出，在线升级技术对于一个汽车企业的发展是非常有必要的。这就使得针对OTA 技术的专利布局分析更加紧迫和势在必行。通过对OTA 领域的专利数据信息进行检索并收集汇总整理，运用专业的专利数据分析技术，借助于专利数据源（库）以及专业的分析软件，将检索得到的OTA 领域相关专利数据转化为专利布局分析情报，这是具有指导意义的工作。这不但有助于企业明确未来发展方向，更能指导汽车企业在OTA 领域有针对性地进行技术侧重发展和专利布局。

1 数据来源

本论文数据统计来源于国家知识产权局专利文献数据库，这也是最权威、最准确以及最新的专利数据来源。通过对OTA 领域的相关技术进行分析，提炼专业检索词汇，并利用主题字段、关键字段以及名称和摘要等内容，对OTA 技术领域进行检索式的提炼更新。最终形成以下检索式。

得到的数据通过incoPat 专利数据库进行分析。

2 结果与分析

2.1 分析概述

通过检索分析，本论文统计分析得到的有效专利申请文本共计1 553 份，对应的申请人有201 位。采用国际上通用的IPC 专利分类法，对检索得到的OTA 领域专利信息进行分类，并细化归纳成专利小类。通过分析发现，统计得出的前10 小类专利申请数量达到1 374份，已经占到检索全部专利数量的85%以上。因此，取该前10 小类数量最多的专利进行统计，已经具备了统计学上的代表意义。具体的在线升级领域专利布局分布情况如图1所示。

图1 在线升级专利总体分布情况

通过IPC 分类统计分析不难看出，针对OTA 技术领域的专利申请主要布局在G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 这5 个小类（G部：即“物理”部类；H 部，即“电学”部类；B 部，即“作业、运输”部类）。尤其是G06F 软件升级方法和H04L 数据信息传递这2 个专利小类，其专利申请数量占到专利总体数量的一半以上。而前10 小类中，B60L、H04W、G07C、G01M 和G08G 占比较低，已经不足以代表OTA 领域整体布局概况。本文将IPC 统计收集的前5 专利小类作为专利布局分析的重点攻关对象。

2.2 重点IPC 小类分析

G06F 专利小类主要包含5 个大组，通过检索汇总得到的专利申请文本637 份，本小类主要涉及数据测试/调试、升级程序控制装置、数据监控与错误监测/校正以及数据保护系统等（图2）。如申请号为CN201910630405.6 的专利，其提供了一种汽车软件远程在线升级系统及方法，该方法具体包括以下几个内容。

图2 G06F 小类下的专利分布情况图

（1）监测用户端软件更新需求，若存在需求，则利用软件管理后台建立起通讯连接，以保证软件升级管理模块的网络通讯联通状态。

（2）针对软件升级对车辆的影响不同，对软件升级类别进行分级管理，并把影响车辆安全与驾驶的软件升级定义为一级，而对其他不影响车辆安全的升级类别，例如驾驶舱的娱乐系统、灯光系统和互动系统的软件升级，定义为二级。当存在软件升级需求时，由软件升级管理模块从后台下载软件包，并判断本次软件升级的等级。

（3）针对不同的升级类别采取不同的升级策略。

在当今科技迅猛发展的时代，随着智能设备和智能汽车进行信息交互，以及车联网多数据源的融合，车载功能的复杂度和人机交互的个性化均实现了较大幅度的提高。这使得汽车以及相关汽车电子器件的系统软件升级将会变得更新更频繁，并且也对车控软件的开发周期提出来更高的要求。因此，可在G06F 小类下做重点布局，尤其是针对G06F11/00、G06F17/00 和G06F21/00这3 个大组，针对相关空白技术加快专利布局。

H04L 小类共统计有专利370 份，主要集中在H04L29/00、H04L12/00 和H04L9/00 这3 个大组（图3），即升级系统设备及电路、数据交换网络以及数据保密与安全装置。

图3 H04L 小类下的专利分布情况图

大数据时代千变万化，任何人都不能“独善其身”，因此从整个社会层面都对数据信息的安全和保密提出了更高的要求。数据信息安全不仅能推动社会高效稳健发展，更是企业良好经营不断取得经济效益的关键因素。因此，对数据信息进行安全保密管理是信息安全的关键，也是安全管理的核心。鉴于车载数据保密与安全的重要性需求，应该对H04L9/00 大组做有针对性的重点专利布局，并在有条件的前提下，对H04L12/00 数据交换网络大组也做一定的布局。

针对车辆固件升级过程中数据的安全问题，上海蔚来汽车有限公司申请了一项专利（CN201710123213.7）。该专利提供了一种用于固件升级的数据安全传输系统和方法，具体如下。

（1）系统主要由固件接收分发单元，以及为上述固件接收分发单元完成公钥认证与对应匹配信息发放的认证中心组成。

（2）固件分发单元将加密后的数据文件发送到匹配的对应固件接收单元，该加密数据文件基于固件接收单元的公钥认证信息生成。

（3）固件接收单元对接收到的加密数据文件进行读取并解密，从而获取系统的固件升级需求信息。这种方式充分保证了固件升级过程中数据的安全传输。

B60R 小类主要包括3 个大组，分别为B60R16/00 专门适用于汽车在线升级的电路与元器件布置、B60R1/00 升级系统观察装置和B60R25/00 车辆在线升级防盗装置（图4）。本小类共检索汇总有效专利信息132 份，其中B60R16/00 大组申请数量最多。考虑到目前各大主机厂针对在线升级技术均已开展大量基础性工作，并且已有各种配置方法、配置装置以及对应的线路与元器件设计面向市场推广应用，故可以不将B60R16/00 大组作为重点专利布局与技术研发方向。

图4 B60R 小类下的专利分布情况图

而对于B60R25/00、B60R1/00 这2 个专利大组，专利申请数量则较少，可重点考虑车辆在线升级防盗装置和在线升级系统观察装置等方向。

G05B 小类中共包含4 个大组，共统计专利132 份（图5）。通过分析发现，该小类基本是围绕计算机中央处理器系统展开，涵盖了计算控制系统、记录载体和自适应系统等。由此可见，匹配汽车在线升级的中央处理器状态研究将会是未来的一个发展方向。汽车企业可重点从计算控制、升级自适应、程序控制以及升级数据记录等方面做有机结合，从而进行专利布局和相关技术研究。

图5 G05B 小类下的专利分布情况图

G06Q 小类主要包含3 个大组，共统计专利152 份，涵盖了在线升级管理、升级系统上午管理、在线升级系统商业运用系统（图6）。3 个大组的数量均不多，尤其是G06Q50/00 大组最少。

图6 G06Q 小类下的专利分布情况图

随着以网联化为代表的汽车新四化技术蓬勃发展发展，汽车在线升级业务也将不断扩大。比如2010年12月在北京召开的中国通信标准化协会（CCSA）移动互联网应用协议特别组（TC2）第二十二次全会上，就已经审议通过了包括《空中下载(OTA)业务总体技术要求》和《移动网络推送业务技术要求点到点推送》等在内的4 项行业标准草案送审稿。因此汽车企业可以将在线升级管理和在线升级系统商业运用与管理作为重点研究对象。

3 结束语

本论文针对在线升级技术领域，通过检索汇总分、IPC 分类以及目视化呈现，明晰各专利小类内部的专利申请布局情况。本论文主要结论如下。

G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 这5 小类，涉及前沿技术较多，且小类下属部分大组申请专利数量少或较贴合汽车在线升级技术未来发展方向，应作为重点考虑对象。例如：G06F数据监控与错误监测/校正；H04L 数据保密与安全装置；B60R车辆在线升级防盗；G05B 在线升级的中央处理器状态匹配；G06Q 在线升级与商业运用管理。

而对于上述类别中涉及的软件或集成电路类知识产权，可考虑通过软件著作权或集成电路布图设计等方式进行知识产权的保护。同时，也希望本文可作为汽车企业在线升级领域专利布局方向的参考指导。