发明创造名称：一种XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法
外观设计名称：
决定号：181494
决定日：2019-05-28
委内编号：1F266815
优先权日：
申请（专利）号：201510038328.7
申请日：2015-01-27
复审请求人：中国地质大学(北京)
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张鑫
合议组组长：王志伟
参审员：周丹
国际分类号：H04L1/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与一篇对比文件公开的技术方案相比存在区别特征，所述区别特征的一部分被另一篇对比文件公开，一部分为本领域的惯用手段，则该权利要求相对于该两篇对比文件以及本领域惯用手段的结合不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510038328.7，名称为“一种XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为中国地质大学(北京)。本申请的申请日为2015年01月27日，公开日为2015年05月06日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年08月09日发出驳回决定，以权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定引用了两篇对比文件，为：对比文件1： “投弃式海流电场剖面仪研制”，张启升等，《地球物理学报》，第56卷第11期，公开日为2013年11月30日，第3699-3707页；对比文件2：“Dynamic Data Transmission Technique for Expendable Current Profiler”, Qisheng Zhang等，Advanced Materials Research，第219-220卷，公开日为2011年3月28日，第436-440页。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2015年01月27日提交的权利要求第1-10项，说明书第1-50段（即第1-7页），说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1.一种XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，该方法基于的硬件结构包括XCP探头、浮筒模块和船体甲板接收端，XCP探头通过数传漆包线与浮筒模块连接，浮筒模块通过无线数据传输方式与船体甲板接收端连接；
XCP探头包括与数传漆包线连接的SOPC模块和模拟信号调理模块，模拟信号调理模块分别接收XCP探头检测到的电极信号、罗盘信号和温度信号，模拟信号调理模块分别通过VF转换模块、电压比较模块和A/D转换模块与SOPC模块连接，SOPC模块通过数传漆包线与浮筒模块连接；
XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法为：
动态数据传输方法的数据传输的物理层采用改进型的LVDS数据传输方式；用漆包线作为基带数字信号的传输信道；作为发送端的XCP探头的SOPC模块采用信道编码；改进型的LVDS数据传输方式即在RS232协议的基础上，加上Manchester编码，以此减少传输信号的低频直流成分；编码后的信号送入传输信道即漆包线；
浮筒接收端采用信道均衡技术，使用变压器作为均衡器；
在浮筒接收端，须将信号放大450～550倍，浮筒接收端的电路由两级运放即高通放大和低通放大电路组成；基带数字信号先由浮筒接收端的低通滤波器去除直流漂移，然后依次由高通放大电路和低通放大电路将信号放大，放大后的正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平，再将信号送入解码器还原信号。
2.如权利要求1所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，信号调理电路是由一个滞回比较器和一个加减比例运算电路实现；滞回比较器的作用是去除过零点的毛刺，使得眼图更加清晰。
3.如权利要求2所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，改进型的LVDS数据传输方式的传输码型及数据传输协议为：数据传输协议在RS232协议基础上进行优化，并叠加入Manchester编码；
优化的RS232协议中，将1位起始位、8位数据位和1位停止位，组成一帧；一次发送一帧数据，发送端的波特率和接收端的波特率必须一致；接收方以数传波特率的16倍速率对接收信号进行检测，当发现起始位有效后，会对后续8位数据和1位停止位进行16倍过采样，并选取第7、8、9次的采样值进行记录，采用多数表决法，当存在两次或两次以上的采样值相同时，将采样值送到移位寄存器；读完8个数据位后，读入最后一位停止位，如果停止位有效，则认为8位数据位有效，将中断标志位设置为有效状态，否则将放弃这次接收的一帧数据，复位接收电路，继续等待起始位有效。
4.如权利要求3所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，改进型的LVDS数据传输方式在Manchester编码过程中加入了冗余，在浮筒接收端解码的同时进行校验和纠错，同时进行统计计算，通过计算前向码元和后向码元进行部分纠错处理。
5.如权利要求1至4任一所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，A/D转换模块采用型号为CS5532的24位AD转换器。
6.如权利要求1至4任一所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，SOPC模块是由SOPC芯片与SRAM、FLASH组成的最小数字系统。
7.如权利要求6所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，SOPC芯片的型号为EP3C5。
8.如权利要求1至4任一所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，VF转换模块是以AD650为核心的压频转换电路。
9.如权利要求1至4任一所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，电压比较模块是LM393电压比较器电路。
10.如权利要求1至4任一所述的XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，漆包线是由直径为0.1mm的双线并行的漆包线组成。”
驳回决定的主要理由是：1、权利要求1与对比文件1的区别在于：动态数据传输方法，以及该动态数据传输方法的具体内容。而该区别特征部分被对比文件2公开，其余部分是本领域的惯用手段。因此在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的惯用手段得到权利要求1的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备专利法第22条第3条规定的创造性。2、从属权利要求2-4的附加技术特征被对比文件2公开；从属权利要求5、6、8-10的附加技术特征被对比文件1公开；从属权利要求7的附加技术特征是本领域的惯用手段。当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月15日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页。其中，在权利要求1中增加了特征“改进型的LVDS数据传输方式在Manchester编码过程中加入了冗余，在浮筒接收端解码的同时进行校验和纠错，同时进行统计计算，通过计算前向码元和后向码元进行部分纠错处理”。复审请求人认为：权利要求1与对比文件1存在如下区别，（1）具有改进型的LVDS数据传输方式在Manchester编码过程中加入了冗余，在浮筒接收端解码的同时进行校验和纠错，同时进行统计计算，通过计算前向码元和后向码元进行部分纠错处理；（2）浮筒接收端的电路由两级运放即高通放大和低通放大电路组成，放大后的正负变化的交流信号再经过调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平。根据对比文件1公开的内容，无法想到采用上述区别进行数据传输。即使将对比文件2结合到对比文件1中也无法达到本申请对采集数据进行实时校正的技术效果。因此，本申请的所有权利要求具备专利法第22条第3款规定的创造性。复审请求时提交的独立权利要求1的内容如下：
“1.一种XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法，其特征在于，该方法基于的硬件结构包括XCP探头、浮筒模块和船体甲板接收端，XCP探头通过数传漆包线与浮筒模块连接，浮筒模块通过无线数据传输方式与船体甲板接收端连接；
XCP探头包括与数传漆包线连接的SOPC模块和模拟信号调理模块，模拟信号调理模块分别接收XCP探头检测到的电极信号、罗盘信号和温度信号，模拟信号调理模块分别通过VF转换模块、电压比较模块和A/D转换模块与SOPC模块连接，SOPC模块通过数传漆包线与浮筒模块连接；
XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法为：
动态数据传输方法的数据传输的物理层采用改进型的LVDS数据传输方式；用漆包线作为基带数字信号的传输信道；作为发送端的XCP探头的SOPC模块采用信道编码；改进型的LVDS数据传输方式即在RS232协议的基础上，加上Manchester编码，以此减少传输信号的低频直流成分；编码后的信号送入传输信道即漆包线；
改进型的LVDS数据传输方式在Manchester编码过程中加入了冗余，在浮筒接收端解码的同时进行校验和纠错，同时进行统计计算，通过计算前向码元和后向码元进行部分纠错处理；
浮筒接收端采用信道均衡技术，使用变压器作为均衡器；
在浮筒接收端，须将信号放大450～550倍，浮筒接收端的电路由两级运放即高通放大和低通放大电路组成；基带数字信号先由浮筒接收端的低通滤波器去除直流漂移，然后依次由高通放大电路和低通放大电路将信号放大，放大后的正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平，再将信号送入解码器还原信号。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月05日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年02月20日向复审请求人发出复审通知书，该复审通知书所依据的文本为：复审请求人于2018年11月15日提交的权利要求第1-10项，于申请日2015年01月27日提交的说明书第1-7页，说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。此次复审通知书所引用的对比文件与驳回决定引用的对比文件相同，即对比文件1和对比文件2。复审通知书中指出：权利要求1-10相对于对比文件1、对比文件2和本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，并针对复审请求人的意见进行了回应。
复审请求人于2019年04月03日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：“浮筒接收端的电路由两级运放即高通放大和低通放大电路组成，放大后的正负变化的交流信号再经过调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平”该特征未被对比文件1公开。对比文件1实际解决的技术问题是如何设计一种海流电场剖面仪，实现XCP的探测，权利要求1实际要解决的技术问题是：如何提高动态、长距离数据传输的准确性。二者解决的技术问题没有任何关联。对于上述区别，本申请中基带数字信号先由浮筒接收端的低通滤波去除直流漂移，然后依次由高通放大电路和低通放大电路将信号放大，放大后的正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平，再将信号送入解码器还原信号，通过高通放大电路和低通放大电路将信号放大，保证被编码的信号都能够被放大，保证极高的还原数据，提高数据的准确性和全面性。在对比文件1能够恢复并提取数据的基础上，本领域技术人员会以对比文件1公开的技术手段为参考内容，而无法直接地就能想到在浮筒的接收端设置两级电路，且本领域中通常使用放大器将接收的信号进行放大，再将放大后的信号通过滤波器，不会想到本申请中先通过低通滤波器，然后依次由高通放大电路和低通放大电路将信号放大。即使将对比文件2结合到对比文件1中，也无法达到本申请对采集数据进行实时校正的技术效果。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人于2018年11月15日提出复审请求时，提交了权利要求书的全文修改替换页。本次复审请求审查决定所针对的审查文本为：复审请求人于2018年11月15日提交的权利要求第1-10项，于申请日2015年01月27日提交的说明书第1-7页，说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。经审查，上述修改文本的修改之处符合专利法第33条的规定。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定、复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“投弃式海流电场剖面仪研制”，张启升等，《地球物理学报》，第56卷第11期，公开日为2013年11月30日，第3699-3707页；
对比文件2：“Dynamic Data Transmission Technique for Expendable Current Profiler”, Qisheng Zhang等，Advanced Materials Research，第219-220卷，公开日为2011年3月28日，第436-440页。
权利要求1-10不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
1、权利要求1请求保护一种XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法。对比文件1公开了一种投弃式海流电场剖面仪，包括（参见对比文件1的摘要、第2.2节、第3.3节、第3.4节）：XCP主要包括探头、浮筒、探头与浮筒之间数传的千米漆包线、XCP无线海流数据甲板接收单元，数据通过漆包线实时传输到水面的浮筒内，再由浮筒经无线装置转发至搭载平台上的无线接收单元；XCP探头由探头模拟电路板、数字电路板及各前端传感器组成，探头模拟电路板可实现对各微弱信号（电极信号、罗盘线圈信号、温度信号）的模拟信号调理、电压比较及A/D转换功能；XCP探头数字电路主要实现压频（V/F）转换及SOPC数字处理；XCP浮筒中内置基于改进型LVDS数传的接收电路及无线发送模块，从而实现数据中转，甲板接收单元采用无线接收模块将所接收的XCP信息存储至便携式数据存储上位机；图2公开了XCP总体架构图，由该图可知，XCP探头包括与数传漆包线连接的SOPC模块和模拟信号调理模块，模拟信号调理模块分别接收XCP探头检测到电极信号、罗盘信号和温度信号，模拟信号调理模块分别通过V/F转换模块、电压比较模块和A/D转换模块与SOPC模块连接，SOPC模块通过数传漆包线与浮筒连接。其中如图1所示，为探测不同深度的海流流速，XCP探头通常采用自由下沉方式，在下沉运动中探测某一地点由海面至海底的海流流速剖面，XCP投到海面，浮筒感应到海水，触发释放开关，将探头释放出，探头在自身重力作用下，拖着漆包线（双股漆包线外径0.1mm，2km长，重约300g），快速旋转下沉，并不断地测得探头所处位置的海流感生电场以及温度信息，这些数据通过漆包线实时地传输到水面的浮筒内，再由浮筒经无线装置转发至搭载平台上的无线接收单元，探头到达海底后，漆包线自动断开，至此完成了从海面至海底的整个测量过程。
权利要求1与对比文件1的区别在于：XCP投弃式海流剖面仪中动态数据传输方法为，动态数据传输方法的数据传输的物理层采用改进型的LVDS数据传输方式；用漆包线作为基带数字信号的传输信道；作为发送端的XCP探头的SOPC模块采用信道编码；改进型的LVDS数据传输方式即在RS232协议的基础上，加上Manchester编码，以此减少传输信号的低频直流成分；编码后的信号送入传输信道即漆包线；改进型的LVDS数据传输方式在Manchester编码过程中加入了冗余，在浮筒接收端解码的同时进行校验和纠错，同时进行统计计算，通过计算前向码元和后向码元进行部分纠错处理；浮筒接收端采用信道均衡技术，使用变压器作为均衡器；在浮筒接收端，须将信号放大450～550倍，浮筒接收端的电路由两级运放即高通放大和低通放大电路组成；基带数字信号先由浮筒接收端的低通滤波器去除直流漂移，然后依次由高通放大电路和低通放大电路将信号放大，放大后的正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负电平转换成0V和3.3V的TTL电平，再将信号送入解码器还原信号。
基于上述区别，权利要求1实际解决的技术问题是如何改进XCP投弃式海流剖面仪中数据传输方法以进一步保证数据动态传输的准确性。
对于上述区别，对比文件2公开了一种用于投弃式海流剖面仪的动态数据传输技术，包括（参见对比文件2的摘要、第436页正文第1段-439页第3段）：改进的LVDS数据传输模式被应用于所设计的数据传输的物理层；数字信号的基带传输可以经由漆包线；所设计的数据传输协议是在RS232的基础上加上quasi-Manchester编码（即在传输过程中采用信道编码）；在改进的RS232协议的基础上应用曼彻斯特编码以减少所传输信号的低频成分，并经由漆包线传输；Manchester编码过程中加入冗余，在解码时同时进行校验和纠错；可以进行统计和计算，根据实际情况通过考虑前向和后向码元实现部分纠错功能；通过使用特定的变压器作为均衡器，信道均衡技术被应用于接收端；信号必须在接收端被放大约500倍；电路由2级运放电路组成；低通滤波器去除直流漂移；放大后的信号仍为反向AC信号；正/负电平被信号调理电路转换为0V和3.3V的TTL电平；信号可以被送入解码器以还原信号。由此可见，上述区别特征中的部分特征已经被对比文件2公开，且其在对比文件2中的作用与上述区别特征在权利要求1中的作用相同，均是改进XCP投弃式海流剖面仪中数据传输方法以进一步保证数据动态传输的准确性，对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1的结合启示。对比文件2公开了采用两级运放，没有公开采用高通放大和低通放大电路组成两级运放，然而高通放大和低通放大电路是实现两级运放的常见放大电路，因此，本领域技术人员有动机在低通滤波器后，依次由高通放大电路和低通放大电路实现两级放大处理。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域惯用手段，得到权利要求1的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2引用权利要求1，对比文件2公开了（参见对比文件2的438页第3段-439页第3段）：信号调理电路由滞后比较器和缩放电路实现；如图3所示，滞后比较器用于消除过零点的毛刺，使眼图更清晰。由此可见，从属权利要求2的附加技术特征已经被对比文件2公开，在其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3引用权利要求2，对比文件2公开了（参见对比文件2的437页最后一段-438页第1段）：数据传输协议在RS232协议的基础上进行优化，并叠加了quasi-Manchester编码；RS232协议中数据帧包括将1位起始位、8位数据位和1位停止位；发送端和接收端必须有一致的波特率；接收方以数传波特率的16倍速率对接收信号进行检测，当发现起始位有效后，会对后续8位数据和1位停止位进行过采样，也可以选取第7、8、9次的采样值进行记录，采用多数表决法，当存至少两次采样值相同时，将采样值送到移位寄存器；读完8个数据位后，读入最后一位停止位，如果停止位有效，则认为8位数据位有效，将中断标志位设置为有效状态，否则将放弃这次接收的一帧数据，复位接收电路，继续等待起始位有效。由此可见，从属权利要求3的附加技术特征已经被对比文件2公开，在其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4引用权利要求3，对比文件2公开了（参见对比文件2的438页第3段-439页第3段）：Manchester编码过程中加入冗余，在解码时同时进行校验和纠错；可以进行统计和计算，根据实际情况通过考虑前向和后向码元实现部分纠错功能。由此可见，从属权利要求4的附加技术特征已经被对比文件2公开，在其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5、6、8-10均引用权利要求1-4任一项权利要求，对比文件1公开了（参见对比文件1的第3.3节）：24位AD转换器CS5532用于采集温度信息；SOPC芯片与SRAM、FLASH组成最小数字系统；来自探头模拟板的信号E7、E8进入以AD650为核心的压频转换电路，输出脉冲信号Fe、Fc；E8进入LM393电压比较器电路。
对比文件1还公开了（参见对比文件1的第2.2节、第3.4节）：探头和浮筒之间采用直径0.1mm，长度为2km的双股漆包线进行通信。
由此可见，从属权利要求5、6、8-10的附加技术特征已经被对比文件1公开，在其引用的权利要求不具备创造性时，这些权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求7引用权利要求6，而EP3C5是常见主控芯片，采用EP3C5型号的芯片作为SOPC芯片是本领域的惯用手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对复审请求人相关意见的答复
针对复审请求人陈述的上述意见，合议组认为：基于与对比文件1的区别，本申请实际解决的技术问题是如何改进XCP投弃式海流剖面仪中数据传输方法以进一步保证数据动态传输的准确性。如前所述，对比文件2中已经公开了一种XCP投弃式海流剖面仪中数据传输的方法，权利要求1与对比文件1的区别大部分都被对比文件2公开，对比文件2公开的方法同样能够实现数据传输的准确性。对比文件2中已经公开了接收端的信号通过2级运放电路被放大约500倍，放大后的正负变化的交流信号再经过信号调理电路将正负电平转换为0V和3.3V的TTL电平，即对比文件2给出了在浮筒的接收端设置2级运放电路的技术启示。对比文件2公开了在上述处理之后，可以将信号发送到解码器，以实现恢复信号的实时输出。在曼彻斯特编码期间添加冗余，因此在解码期间可以同时进行检查和纠错，即对比文件2实现了对采集的数据进行实时的校正。并且由对比文件2公开的上述内容可知，接收信号经2级运放电路后被转换为0V和3.3V的TTL电平被送入解码器，而滤波必然发生在2级放大之前，即对比文件2已经给出了先将信号进行滤波，再通过2级运放的技术启示。而高通放大电路和低通放大电路是本领域常用的放大电路，其也可以由运算放大器构成。为了实现相应的放大效果，根据高通放大电路和低通放大电路的特性，采用高通放大电路和低通放大电路来组成2级运放电路是本领域的惯用手段。本领域技术人员有动机将对比文件1与对比文件2及本领域的惯用手段相结合以得到权利要求1请求保护的技术方案，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
因此，对于复审请求人的上述意见或主张，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月09日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人自收到本决定之日起3个月内向北京知识产权法院起诉。
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