发明创造名称：在虚拟现实环境中提供增强的教学和训练的系统和方法
外观设计名称：
决定号：180418
决定日：2019-06-05
委内编号：1F256252
优先权日：2013-03-11
申请（专利）号：201480025625.1
申请日：2014-03-11
复审请求人：林肯环球股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：马燕
合议组组长：张春伟
参审员：马兵
国际分类号：G09B19/24
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间存在区别技术特征，而该区别技术特征是本领域技术人员在该最接近的现有技术公开的内容基础上结合公知常识容易想到的，则该权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480025625.1、发明名称为“在虚拟现实环境中提供增强的教学和训练的系统和方法”、申请人为林肯环球股份有限公司的PCT发明专利申请（下称本申请），本申请的优先权日为2013年03月11日，申请日为2014年03月11日，进入中国国家阶段日为2015年11月05日，公开日为2015年12月23日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由，于2018年04月02日驳回了本申请，在驳回决定的其他说明部分认为权利要求5-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所依据的审查文本为：2018年03月07日提交的权利要求第1-13项；进入中国国家阶段日2015年11月05日提交的国际申请文件的中文译文的说明书第1-37页、说明书附图第1-28页、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：US2011183304A1，公开日为2011年07月28日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于虚拟现实焊接系统的方法，所述虚拟现实焊接系统具有基于可编程处理器的子系统、空间追踪器、模拟焊接工具和显示器，所述基于可编程处理器的子系统执行计算机可执行的指令，所述指令被储存在非暂时性计算机可读的媒介，用以生成虚拟现实焊接环境的仿真，所述虚拟现实焊接环境的所述仿真包括所述虚拟现实焊接环境内的一个或更多个不安全状况，所述空间追踪器被可操作地耦合到所述基于可编程处理器的子系统，所述模拟焊接工具能够由所述空间追踪器在空间上追踪，所述显示器被可操作地耦合到所述基于可编程处理器的子系统，并且被配置来显示所述虚拟现实焊接环境的所述仿真，所述方法包括：
在所述显示器上显示所述虚拟现实焊接环境的所述仿真，由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真包括所述一个或更多个不安全状况；
经由可操作地耦合到所述基于处理器的子系统的使用者界面，从所述虚拟现实焊接系统的使用者接收使用者输入，所述使用者输入在所述显示器上识别在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况；
当所述使用者输入正确地识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况时，使所述使用者能够操作所述虚拟现实焊接系统，以经由对由所述空间追踪器在空间上追踪的所述模拟焊接工具的操控，来执行在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的虚拟焊接活动；以及
如果在预先确定的时间段内所述使用者没有识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况，关闭所述虚拟现实焊接系统。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述使用者正确地识别所述一个或更多个不安全状况，从由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中去除所述一个或更多个不安全状况。
3. 如权利要求1所述的方法，还包括在由所述使用者使用所述模拟焊接工具执行所述虚拟焊接活动期间，将一个或更多个新的不安全状况引入到由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中，其中所述一个或更多个新的不安全状况被自动引入到所述虚拟现实焊接环境中。
4. 如权利要求1所述的方法，还包括在由所述使用者使用所述模拟焊接工具执行所述虚拟焊接活动期间，将一个或更多个新的不安全状况引入到由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中，其中所述一个或更多个新的不安全状况响应于来自焊接指导者的命令被引入到所述虚拟现实焊接环境中。
5. 如权利要求3或4所述的方法，还包括在所述新的不安全状况被引入到所述仿真中后，如果在预先确定的时间段内所述使用者没有识别所述新的不安全状况，关闭所述虚拟现实焊接系统。
6. 如权利要求3或4所述的方法，还包括在所述新的不安全状况被引入到所述仿真中后，如果在预先确定的时间段内所述使用者不停止所述虚拟焊接活动，关闭所述虚拟现实焊接系统。
7. 如权利要求1所述的方法，其中在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的所述不安全状况包括存在烟雾暴露危险的不适当安置的排气罩、存在火灾危险的焊接工件附近的木质结构、存在电击危险的松动的或脆弱的到工件的焊接线缆连接、存在滑倒危险的工件附近的水、存在爆炸危险的未固定的焊接气缸、存在电击危险的过度限制的焊接区域、或者存在烟雾暴露危险的过度限制的焊接区域中的至少一个。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述使用者输入包括所述使用者在所述显示器上将光标置于所述一个或更多个不安全状况之上。
9. 如权利要求1所述的方法，还包括当所述使用者输入正确地识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况时，使所述使用者能够移除在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况。
10. 如权利要求1所述的方法，其中所述显示器被呈现在使用者可视的戴于面部的显示装置上。
11. 如权利要求1所述的方法，其中所述显示器被呈现在观察者显示装置上。
12. 如权利要求1所述的方法，其中所述基于可编程处理器的子系统包括中央处理单元以及至少一个图形处理单元。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述至少一个图形处理单元包括并行计算引擎和着色器。”
驳回决定具体指出：权利要求1与对比文件1的区别在于：仿真包括所述一个或更多个不安全状况；使用者输入在显示器上识别在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况；当所述使用者输入正确地识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况时，使所述使用者能够操作所述虚拟现实焊接系统，以经由对由所述空间追踪器在空间上追踪的所述模拟焊接工具的操控，来执行在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的虚拟焊接活动；如果在预先确定的时间段内所述使用者没有识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况，关闭所述虚拟现实焊接系统。上述区别技术特征实际上考虑了焊接环境因素中不安全状况的影响。对比文件1已经给出了考虑焊接环境安全因素的技术启示，本领域技术人员据此想到将涉及安全的状况输入系统中进行仿真，并为了使用者的安全，在使用者没有识别不安全状况时，关闭虚拟现实焊接系统，不需要付出创造性劳动，属于本领域技术人员能够做出的常规选择。因此，权利要求1不具备专利法22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的惯用手段，因此，权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定的其他说明部分指出：从属权利要求5-13的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的惯用手段，因此，权利要求5-13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07月17日向国家知识产权局提出了复审请求，陈述了本申请权利要求1-13具备创造性的理由，未修改申请文件。复审请求人认为：对于“不安全状况”，本申请通过使用者输入在显示器上识别在虚拟现实焊接环境的仿真中的一个或更多个特定的不安全状况，对比文件1仅简要公开在焊接前对背景区域进行审视以确保安全。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年07月31日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利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03月25日发出了复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别在于：虚拟现实焊接环境的仿真包括虚拟现实焊接环境内的一个或更多个不安全状况，经由可操作地耦合到基于处理器的子系统的使用者界面，从虚拟现实焊接系统的使用者接收使用者输入，使用者输入在显示器上识别在虚拟现实焊接环境的仿真中的一个或更多个不安全状况；当使用者输入正确地识别在仿真中的一个或更多个不安全状况时，使使用者能够操作虚拟现实焊接系统；如果在预先确定的时间段内使用者没有识别在仿真中的一个或更多个不安全状况，关闭虚拟现实焊接系统。对比文件1给出了在背景环境中设置不安全状况供使用者审视，以增强仿真的真实性和训练使用者的判断力和处理能力的技术启示，由于不安全状况也是背景环境的组成元素，因此本领域技术人员容易想到令使用者也对不安全状况进行处理操作。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。从属权利要求2-13的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的惯用手段，因此，权利要求2-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年04月10日提交了复审无效宣告程序意见陈述书和权利要求书的全文修改替换页，修改涉及：将从属权利要求3、4的共同特征“在由所述使用者使用所述模拟焊接工具执行所述虚拟焊接活动期间，将一个或更多个新的不安全状况引入到由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中”加入独立权利要求1中。复审请求人在意见陈述中认为：对比文件1公开了出于训练目的的针对虚拟焊件的虚拟的破坏性和非破坏性测试和检验的电弧焊接仿真，没有公开上述技术特征。对于引入一个或更多个新的不安全的评述，合议组没有引用具体的对比文件、也没有明确有动机将这样的特征与对比文件1所公开的内容相结合，有后见之明之嫌，并且，该技术特征既不是本领域的公知常识，也不是本领域的惯用技术手段。因此，权利要求1及从属权利要求2-13都具备创造性。
修改后的权利要求书如下：
“1. 一种用于虚拟现实焊接系统的方法，所述虚拟现实焊接系统具有基于可编程处理器的子系统、空间追踪器、模拟焊接工具和显示器，所述基于可编程处理器的子系统执行计算机可执行的指令，所述指令被储存在非暂时性计算机可读的媒介，用以生成虚拟现实焊接环境的仿真，所述虚拟现实焊接环境的所述仿真包括所述虚拟现实焊接环境内的一个或更多个不安全状况，所述空间追踪器被可操作地耦合到所述基于可编程处理器的子系统，所述模拟焊接工具能够由所述空间追踪器在空间上追踪，所述显示器被可操作地耦合到所述基于可编程处理器的子系统，并且被配置来显示所述虚拟现实焊接环境的所述仿真，所述方法包括：
在所述显示器上显示所述虚拟现实焊接环境的所述仿真，由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真包括所述一个或更多个不安全状况；
经由可操作地耦合到所述基于处理器的子系统的使用者界面，从所述虚拟现实焊接系统的使用者接收使用者输入，所述使用者输入在所述显示器上识别在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况；
当所述使用者输入正确地识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况时，使所述使用者能够操作所述虚拟现实焊接系统，以经由对由所述空间追踪器在空间上追踪的所述模拟焊接工具的操控，来执行在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的虚拟焊接活动；
如果在预先确定的时间段内所述使用者没有识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况，关闭所述虚拟现实焊接系统；以及
在由所述使用者使用所述模拟焊接工具执行所述虚拟焊接活动期间，将一个或更多个新的不安全状况引入到由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述使用者正确地识别所述一个或更多个不安全状况，从由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中去除所述一个或更多个不安全状况。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述一个或更多个新的不安全状况被自动引入到所述虚拟现实焊接环境中。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述一个或更多个新的不安全状况响应于来自焊接指导者的命令被引入到所述虚拟现实焊接环境中。
5. 如权利要求3或4所述的方法，还包括在所述新的不安全状况被引入到所述仿真中后，如果在预先确定的时间段内所述使用者没有识别所述新的不安全状况，关闭所述虚拟现实焊接系统。
6. 如权利要求3或4所述的方法，还包括在所述新的不安全状况被引入到所述仿真 中后，如果在预先确定的时间段内所述使用者不停止所述虚拟焊接活动，关闭所述虚拟现实焊接系统。
7. 如权利要求1所述的方法，其中在所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中的所述不安全状况包括存在烟雾暴露危险的不适当安置的排气罩、存在火灾危险的焊接工件附近的木质结构、存在电击危险的松动的或脆弱的到工件的焊接线缆连接、存在滑倒危险的工件附近的水、存在爆炸危险的未固定的焊接气缸、存在电击危险的过度限制的焊接区域、或者存在烟雾暴露危险的过度限制的焊接区域中的至少一个。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述使用者输入包括所述使用者在所述显示器上将光标置于所述一个或更多个不安全状况之上。
9. 如权利要求1所述的方法，还包括当所述使用者输入正确地识别在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况时，使所述使用者能够移除在所述仿真中的所述一个或更多个不安全状况。
10. 如权利要求1所述的方法，其中所述显示器被呈现在使用者可视的戴于面部的显示装置上。
11. 如权利要求1所述的方法，其中所述显示器被呈现在观察者显示装置上。
12. 如权利要求1所述的方法，其中所述基于可编程处理器的子系统包括中央处理单元以及至少一个图形处理单元。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述至少一个图形处理单元包括并行计算引擎和着色器。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人于2019年04月10日答复复审通知书时提交了权利要求书全文修改替换页，经审查，其修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的文本为：2019年04月10日提交的权利要求第1-13项；进入中国国家阶段日2015年11月05日提交的国际申请文件的中文译文的说明书第1-37页、说明书附图第1-28页、说明书摘要和摘要附图。
（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。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间存在区别技术特征，而该区别技术特征是本领域技术人员在该最接近的现有技术公开的内容基础上结合公知常识容易想到的，则该权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1请求保护一种用于虚拟现实焊接系统的方法，对比文件1公开了一种虚拟焊件的虚拟测试与检验系统及方法，并具体公开了以下技术特征（参见对比文件1说明书第[0032]、[0059]、[0061]-[0065]、[0073]、[0074]、[0077]、[0080]、[0083]、[0094]、[0099]段，图1-24）：虚拟现实弧焊系统包括基于可编程处理器的子系统、空间追踪器、模拟焊接工具、显示装置（参见说明书第[0059]段），通过存储盘123（即非暂时性计算机可读的媒介）存储主机软件，该软件能够加载到基于可编程处理器的子系统中执行（参见说明书第[0073]段），用以生成虚拟现实焊接环境的仿真；提供环境模型来提供虚拟现实空间中的各种背景场景，可以包括例如室内焊接车间、室外跑道、车库、移动的车辆、人、鸟、云及各种环境声音等，背景环境可以为交互的，使用者在开始焊接之前，需要审视背景区域以确保环境适于（例如安全）进行焊接（隐含公开背景环境中可能包括不安全状况供使用者审视）（参见说明书第[0094]段）；空间追踪器被可操作地连接到基于可编程处理器的子系统，模拟焊接工具能够由空间追踪器在空间上追踪（参见说明书第[0073]、[0074]段），使用者通过对模拟焊接工具的操控来执行仿真中的虚拟焊接活动（参见说明书第[0074]、[0099]段）；显示装置被可操作地连接到基于可编程处理器的子系统（参见说明书第[0059]段），被配置来显示虚拟现实焊接环境的仿真（参见说明书第[0062]-[0065]、[0077]段）；可操作地连接到基于可编程处理器的子系统的物理焊接使用者界面（参见说明书第[0061]段），使用者通过界面的操纵杆设置焊接情景、测试情景或检验情景，焊接情景的设置进一步包括选择环境，例如虚拟显示空间中的背景环境、启用或关闭特定视觉提示（参见说明书第[0083]段）。
权利要求1与对比文件1的区别在于：虚拟现实焊接环境的仿真包括虚拟现实焊接环境内的一个或更多个不安全状况，经由可操作地耦合到基于处理器的子系统的使用者界面，从虚拟现实焊接系统的使用者接收使用者输入，使用者输入在显示器上识别在虚拟现实焊接环境的仿真中的一个或更多个不安全状况；当使用者输入正确地识别在仿真中的一个或更多个不安全状况时，使使用者能够操作虚拟现实焊接系统；如果在预先确定的时间段内使用者没有识别在仿真中的一个或更多个不安全状况，关闭虚拟现实焊接系统；由所述使用者使用所述模拟焊接工具执行所述虚拟焊接活动期间，将一个或更多个新的不安全状况引入到由所述基于可编程处理器的子系统生成的所述虚拟现实焊接环境的所述仿真中
基于该区别技术特征，权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何处理虚拟焊接中的不安全状况。
对比文件1公开了使用者在开始焊接之前，需要审视背景是否安全（参见说明书第[0094]段），即给出了在背景环境中设置不安全状况供使用者审视，以增强仿真的真实性和训练使用者的判断力和处理能力的技术启示。对比文件1虽然没有公开对于不安全状况具体如何进行处理，但公开了背景环境可以为交互的，使用者通过界面设置虚拟显示空间中的背景环境、启用或关闭特定视觉提示（参见说明书第[0083]段），即使用者可以通过界面输入对背景环境进行设置，由于不安全状况也是背景环境的组成元素，因此本领域技术人员容易想到令使用者也对不安全状况进行处理操作，而对于不安全状况的操作训练则可以参考真实焊接时的常规手段，即识别——处理——开始焊接，未识别——停止焊接。并且，在焊接的全过程包括焊接前、中、后都有可能随时出现不安全状况，因此，本领域技术人员有动机在焊接中或后引入新的不安全状况，以进一步增强仿真的真实性和训练使用者的判断力和处理能力。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用手段得到权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1请求保护的技术方案不具有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款所规定的创造性。
2、权利要求2、9是从属权利要求，当正确识别到不安全状况时去除或移除不安全状况，是本领域进行焊接活动的惯用手段，本领域技术人员有动机在虚拟焊接过程中模拟该操作。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2、9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、4是从属权利要求，自动引入和经指导者引入新的不安全状况是容易想到的不安全状况引入方式。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求3、4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求5、6是从属权利要求，当出现不安全状况时，若使用者没有识别或仍不停止焊接活动，则强制停止焊接活动，这是在真实焊接中的常见情景，本领域技术人员有动机在虚拟焊接过程中模拟该情景。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求5、6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求7是从属权利要求，其列举的是焊接活动中常见的不安全状况，本领域技术人员有动机在虚拟焊接过程中进行模拟。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求8是从属权利要求，采用光标位置放置的方式表明使用者的输入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的情况下，权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求10-13是从属权利要求，其附加技术特征已被对比文件1公开：虚拟现实焊接的视频被提供在观察者显示装置上（参见说明书第[0077]段）；观察者显示装置可以显示与焊接者相同角度的视野或以各种不同角度可见的视图（参见说明书第[0064]、[0065]段）；基于可编程处理器的子系统包括中央处理单元以及至少一个图形处理单元（参见说明书第[0032]段）；图形处理单元支持数据并行算法的实现，包括并行计算引擎和着色器（参见说明书第[0080]段）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求10-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人于2019年04月10日答复复审通知书时所提交的意见，合议组认为：
对比文件1公开了使用者在开始焊接之前，需要审视背景是否安全（参见说明书第[0094]段），本领域技术人员均知晓：在焊接的全过程包括焊接前、中、后都有可能随时出现不安全状况。因此，在对比文件1公开的在开始焊接前设置不安全状况供使用者审视的基础上，本领域技术人员有动机在焊接中或后引入新的不安全状况，以进一步增强仿真的真实性和训练使用者的判断力和处理能力。因此，复审请求人的意见不具备说服力。
基于上述事实和理由，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月02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，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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