发明创造名称：用于识别轨道车辆中的振动的方法
外观设计名称：
决定号：180850
决定日：2019-06-13
委内编号：1F235913
优先权日：2013-01-28
申请（专利）号：201480005989.3
申请日：2014-01-27
复审请求人：西门子移动有限公司 西门子公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张文梅
合议组组长：黄军容
参审员：马玉青
国际分类号：B61F5/00(2006.01);;G01M17/10(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，对于该区别技术特征，现有技术中不存在相关的技术启示，且没有证据表明该区别技术特征属于本领域的公知常识，且该区别技术特征给该权利要求所要求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201480005989.3，名称为“用于识别轨道车辆中的振动的方法”的PCT发明专利申请（以下称“本申请”）。本申请的申请人为西门子移动有限公司，申请日为2014年01月27日，优先权日为2013年01月28日，PCT国际申请进入国家阶段日为2015年07月24日，国家阶段的公开日为2015年09月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年09月11日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请的权利要求1-3,6,10不具备专利法第22条第2款规定的新颖性，权利要求4-5,7-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：2017年01月04日提交的权利要求第1-10项、说明书第0001-0044段（即第1-8页）、2015年07月24日提交的说明书附图图1-3（即第1页）、摘要及摘要附图。
驳回决定引用的对比文件为：
对比文件1：WO 95/31053A1，公开日为1995年11月16日；
对比文件2：CN 101850772A，公开日为2010年10月06日
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于识别轨道车辆(2)的被驱动的车轴系统(4)的振动的方法，其中传感器系统(22，32)检测指示所述车轴系统(4)的元件的振动的参数并且评估单元(24)评估所述传感器系统(22，32)的信号，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)具有运动传感器，所述运动传感器检测所述元件的实施为转动的运动作为参数，其中所述元件是所述轨道车辆(2)的转向架(8)的一部分，被驱动的且振颤的车轴的振颤运动被传递到所述部分上。
2. 根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括加速度传感器，所述加速度传感器检测所述元件的加速度作为参数。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述运动传感器构成为旋转传感器。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括惯性导航系统的传感器。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，在所述振动的自振附近的频带上对所述传感器系统(22，32)的信号进行滤波。
6. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据所述元件的转动运动和纵向运动检测所述振动。
7. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据多个运动传感器的信号推导多种类型的振动中的一种。
8. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据多个运动传感器的所述信号推导所述振动的初始 位置。
9. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据传感器数据推导所述元件的强度。
10. 一种具有被驱动的车轴系统(4)和传感器系统(22，32)的轨道车辆(2)，其中所述传感器系统用于检测指示所述车轴系统(4)的元件的振动的参数，所述轨道车辆具有用于评估所述传感器系统(22，32)的信号的评估单元(24)，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括运动传感器，所述参数是所述元件的实施为转动的运动，其中所述元件是所述轨道车辆(2)的转向架(8)的一部分，被驱动的且振颤的车轴的振颤运动能够传递到所述部分上。”
驳回决定认为：独立权利要求1请求保护一种用于识别轨道车辆中的振动的方法，对比文件2（CN101850772A）公开了一种钢轨波磨车载监测装置及其监测方法，实质上公开了一种用于识别轨道车辆中的振动的方法，该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比，仅仅是文字表达方式上略有差别，技术方案实质上相同，且两者属于相同的轨道车辆领域，所解决的技术问题相同，均是如何可靠识别车轴振动，并能产生相同的可靠识别振动的技术效果，因而不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。从属权利要求2-3、6进一步限定的技术特征也被对比文件2公开，因此，从属权利要求2-3，6也不具备新颖性，从属权利要求4进一步限定的技术特征被对比文件1公开，从属权利要求5、7-9进一步限定的技术特征为本领域的公知常识，因此，从属权利要求4-5、7-9不具备创造性。独立权利要求10请求保护一种被驱动的车轴系统和传感器系统的轨道车辆，对比文件2（CN101850772A）公开了一种钢轨波磨车载监测装置及其监测方法，实质上也公开了一种被驱动的车轴系统和传感器系统的轨道车辆，该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比，仅仅是文字表达方式上略有差别，技术方案实质上相同，且两者属于相同的轨道车辆领域，所解决的技术问题相同，均是如何可靠识别车轴振动，并能产生相同的可靠识别振动的技术效果，因而不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服,于2017年10月31日向国家知识产权局提出了复审请求，进行意见陈述，并对权利要求书、说明书和说明书摘要进行修改，根据说明书及附图修改了权利要求1、权利要求10，将权利要求1的主题名称修改为“一种用于识别轨道车辆（2）的被驱动的车轴系统（4）的旋转振动的方法”，并补入了技术特征“其中所述实施为转动的运动是所述转向架（8）的转动运动”；将权利要求10中的部分特征修改为“其中所述传感器系统用于检测指示所述车轴系统（4）的元件的旋转振动的参数”，补入技术特征“其中所述实施为转动的运动是所述转向架（8）的转动运动”。并根据修改后的权利要求，对应修改了说明书相关段落和说明书摘要。复审请求人认为：本申请中的运动传感器用于检测发生振动时转向架的转动，对比文件2中的车轮转速传感器在车辆整个运行行驶期间检测车辆转速，二者的作用不同，解决的技术问题和取得的技术效果也不同。因此，对比文件2中的车轮转速传感器不能认为等同于本申请权利要求中的运动传感器，修改后的权利要求1明确体现了复审请求人的上述观点，权利要求1具备新颖性和创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2017年11月09日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，申请文件的保护范围以其权利要求限定的内容为准，本申请权利要求1技术方案中，传感器系统用于检测车轴系统的元件转动所引起的振动作为参数，元件属于转向架的一部分，车轴的振颤传递到所述部分上，针对此，对比文件2公开的内容覆盖了本申请的保护范围，对比文件2通过安装在转向架车轴上的转速传感器检测车轴的转动参数，当轨道发生波磨时，车辆振动，此时，转速传感器监测到的转速脉冲送到检波仪（对应本申请的评估单元），协同轴箱上的两个振动传感器检测车辆振动，进而判断轨道波磨状况。对比文件2的转速传感器与本申请运动传感器均通过检测元件（车轴）实施为转动的运动作为参数，车轴系统的元件的振动参数与评估单元（检波仪）连接、用于评估传感器的信号。两者解决的技术问题与达到的技术效果相同，至于其是否安装在轮组的转动部件上，对此，首先本申请并未限定运动传感器与转向架元件的安装方式，此外，对比文件2的转速传感器3安装在车轴上（说明书第0053段、附图3），根据公知常识，车轴在车辆运动时是旋转的，因而可推断转速传感器是转动的。并且根据本领域公知常识，转速传感器也并非仅为申请人所述的安装在轮组不转动部件上这一种单一形式。因而坚持驳回决定。
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2018年09月29 日发出复审通知书，指出：独立权利要求1、10所要求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比，仅仅是文字表达方式上略有差别，技术方案实质上相同，且两者属于相同的轨道车辆领域，所解决的技术问题相同，均是如何可靠识别车轴振动，并能产生相同的可靠识别振动的技术效果，因而独立权利要求1、10均不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。从属权利要求2-3、6进一步限定的技术特征也被对比文件2公开，因此，从属权利要求2-3、6也不具备新颖性，从属权利要求4进一步限定的技术特征已被对比文件1公开，从属权利要求5、7-9进一步限定的技术特征为本领域的常规设计或常规技术手段，因此，从属权利要求4-5、7-9不具备创造性。
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：申请文件的保护范围以权利要求为准，本申请权利要求1中并未明确限定识别车轴系统旋转振动以及所述转向架转动运动是何种旋转和转动运动，结合本申请说明书的内容，其实质是识别转向架系统围绕旋转轴线28或旋转轴线30的转动运动，权利要求1中没有限定上述特征。同时，权利要求1中记载的“传感器系统具有运动传感器”，其中的运动传感器是检测各种形式的运动的传感器的上位概念，因此，对比文件2中采用转速传感器检测转动运动公开了本申请权利要求1中运动传感器检测转动运动的参数这一特征；车轴系统是转向架的组成部分，转向架的转动运动中显然包含车轴系统的转动运动。因此，对比文件2公开了本申请权利要求1中识别车轴系统的旋转振动以及实施为转动的运动是所述转向架的转动运动相关技术特征。因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予采纳。
针对复审通知书的审查意见，复审请求人于2018年11月02日进行意见陈述，并对权利要求书进行修改将技术特征“其中所述转动运动是车轴振颤时转向架围绕旋转轴线的旋转振动，并且其中所述运动传感器包括回转器传感器以检测所述转向架围绕所述旋转轴线的旋转”补充到权利要求1和权利要求10中。复审请求人认为：修改后的权利要求1、10中明确限定了转向架的转动运动是因车辆振动引起的围绕旋转轴线的转动运动，还明确限定了运动传感器包括检测转向架围绕旋转轴线的转动运动的回转传感器，其与对比文件2中的车轮转速传感器不同，即对比文件2并未公开回转传感器，因此，权利要求1、10具备专利法第22条规定的新颖性和创造性。
合议组于2019年02月01 日发出第二次复审通知书，指出：独立权利要求1、10所要求保护的技术方案与对比文件2公开的内容相比，区别在于“其中所述运动传感器包括回转器传感器以检测所述转向架围绕所述旋转轴线的旋转”。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的问题是选择合适类型的传感器检测转向架的旋转运动。但对于本领域技术人员来说，运动传感器的作用及类型属于公知常识，在需要选择测量三个空间轴向上的加速度和旋转力时，根据实际需要选择如加速度仪、重力传感器、陀螺仪、旋转矢量传感器或回转器是很容易做到的，不需要付出创造性劳动，在对比文件2公开的技术特征的基础上，结合所述公知常识，独立权利要求1、10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2、3、6限定的附加技术特征已被对比文件2公开，从属权利要求4限定的附加技术特征已被对比文件1公开，从属权利要求5、7-9限定的附加技术特征属于本领域的常规设计或常规技术手段，因此，从属权利要求2-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对第二次复审通知书的审查意见，复审请求人于2019年03月15日进行意见陈述，并对权利要求书进行修改，在答复第一次复审通知书修改的权利要求基础上，删除技术特征“其中所述转动运动是车轴振颤时转向架围绕旋转轴线的旋转振动，并且其中所述运动传感器包括回转器传感器以检测所述转向架围绕所述旋转轴线的旋转”，增加技术特征“其中，通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近”，（同意，已修改。建议不要用“取消”、“代替”这种说法，直接说删除了什么内容，同时又增加了什么内容）。复审请求人认为：新添加到独立权利要求1和10中的技术特征“其中，通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近”没有被对比文件1和对比文件2披露，也不属于本领域常规技术手段，因此，本申请权利要求1-10相对于现有技术具备创造性。
2019年03月15日修改的权利要求如下：
“1. 一种用于识别轨道车辆(2)的被驱动的车轴系统(4)的旋转振动的方法，其中传感器系统(22，32)检测指示所述车轴系统(4)的元件的振动的参数并且评估单元(24)评估所述传感器系统(22，32)的信号，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)具有运动传感器，所述运动传感器检测所述元件的实施为转动的运动作为参数，其中所述元件是所述轨道车辆(2)的转向架(8)的一部分，被驱动的且振颤的车轴的振颤运动被传递到所述部分上，其中所述实施为转动的运动是所述转向架(8)的转动运动，其中，通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近。
2. 根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括加速度传感器，所述加速度传感器检测所述元件的加速度作为参数。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述运动传感器构成为旋转传感器。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括惯性导航系统的传感器。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，在所述振动的自振附近的频带上对所述传感器系统(22，32)的信号进行滤波。
6. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据所述元件的转动运动和纵向运动检测所述振动。
7. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据多个运动传感器的信号推导多种类型的振动中的一种。
8. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据多个运动传感器的所述信号推导所述振动的初始位置。
9. 根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，根据传感器数据推导所述元件的强度。
10. 一种具有被驱动的车轴系统(4)和传感器系统(22，32)的轨道车辆(2)，其中所述传感器系统用于检测指示所述车轴系统(4)的元件的旋转振动的参数，所述轨道车辆具有用于评估所述传感器系统(22，32)的信号的评估单元(24)，
其特征在于，所述传感器系统(22，32)包括运动传感器，所述参数是所述元件的实施为转动的运动，其中所述元件是所述轨道车辆(2)的转向架(8)的一部分，被驱动的且振颤的车轴的振颤运动能够传递到所述部分上，其中所述实施为转动的运动是所述转向架(8)的转动运动，其中，通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近。”
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
1、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段修改了申请文件，经审查，修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定依据的文本为：2019年03月15日提交的权利要求第1-10项、2017年10月31日提交的说明书第1-8页、摘要，2015年07月24日提交的说明书附图第1页及摘要附图。
2、具体理由的阐述
2.1 权利要求1请求保护一种用于识别轨道车辆中的车轴系统的旋转振动的方法，对比文件2公开了一种钢轨波磨车载监测装置及其监测方法，其通过振动冲击传感器和转速传感器组成的传感器系统检测车辆转速和振动信号探明有无波磨存在，实质上公开了一种用于识别轨道车辆中的车轴系统的旋转振动的方法（车轴系统必然包括被驱动的车轴系统），并具体公开了（参见对比文件2的说明书第0051-0066段、附图1-9）：传感器系统包括左传感器21、右传感器22、转速传感器3（相当于传感器系统具有运动传感器），左传感器21、右传感器22检测车轴轴箱的振动信号，转速传感器3检测车轴转动的运动（相当于运动传感器检测元件的实施为转动的运动作为参数），传感器系统检测的信号被送到检波仪进行处理分析（相当于传感器系统检测指示车轴系统的元件振动的参数并且评估单元评估传感器系统的信号），其中车轴系统包括车轴、轴箱等部件，车轴转动运动及轴箱的振动运动传递到轴箱系统并引起转向架的转动运动（相当于振颤的车轴的振颤运动被传递到所述部分上，所述实施为转动的运动是所述转向架的转动运动）。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件2公开的内容相比，区别在于：本申请通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近。因此，权利要求1相对于对比文件2具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
基于权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2的上述区别技术特征，本申请实际解决的问题是如何识别轨道车辆被驱动的车轴系统的旋转振动。其采用的方法是：通过带通滤波器对传感器信号进行处理，消除干扰噪声信号，以便准确检测转向架振动频率附近的信号波动，识别振动。
对比文件2对于传感器测得的数据的处理方式是将检测到的振动冲击信号送到波检仪的振动通道和共振解调通道处理，再输送到检波仪的A/D变换器，由A/D变换器检测车轮经过波磨轨道时的振动加速度，进而计算得到波磨深度。因此，对比文件2没有公开本申请所述对传感器信号的处理方法，现有技术未给出采用所述方法解决本申请识别振动的技术问题的启示，且没有证据表明所述方法是本领域的公知常识。本申请通过采用所述方法，借助发夹型滤波器的作用，能够去除传感器信号中的干扰信息，将检测和比较的信息集中至转向架自振频率附近，较好地识别推导振动的初始位置，因此，独立权利要求1相对于对比文件2和本领域的公知常识而言具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外，对比文件1公开了一种采用运动传感器检测轮轨故障确定磨损位置的方法，其采用的传感器包括惯性导航系统的传感器，对比文件1运用卫星导航技术定位，采用傅里叶变换方法处理传感器信号，将检测信号与基准信号相比较以确定轮轨缺陷位置，因此，对比文件1也未公开本申请对传感器信号的处理方式，也未给出相关的技术启示。在对比文件2公开的内容的基础上，即使进一步考虑对比文件1公开的内容，也无法得到本申请权利要求1要求保护的技术方案，权利要求1具备创造性。
2.2 从属权利要求2-9直接或者间接引用从属权利要求1，因此，从属权利要求2-9也具备专利法第22条第2、3款规定的新颖性、创造性。
2.3 权利要求10请求保护一种具有被驱动的车轴系统和传感器系统的轨道车辆，对比文件2公开了一种钢轨波磨车载监测装置及其监测方法，所述检测装置安装在轨道车辆上，所述轨道车辆具有车轴系统和传感器系统，实质上公开了一种具有被驱动的车轴系统和传感器系统的轨道车辆（车轴系统必然包括被驱动的车轴系统），并具体公开了以下技术特征（参见对比文件2的说明书第0051-0066段、附图1-9）：传感器系统包括左传感器21、右传感器22、转速传感器3（相当于传感器系统具有运动传感器），左传感器21、右传感器22检测车轴轴箱的振动信号，转速传感器3检测车轴转动的运动（相当于所述传感器系统用于检测指示车轴系统旋转振动的参数），轨道车辆上还具有与传感系统连接的检波仪（相当于轨道车辆具有评估所述传感器系统信号的评估单元），其中车轴系统包括车轴、轴箱等部件，车轴转动运动及轴箱的振动运动传递到轴箱系统并引起转向架的转动运动（相当于振颤的车轴的振颤运动被传递到所述部分上，所述实施为转动的运动是所述转向架的转动运动）。
权利要求10所要求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比，区别在于“通过发夹型滤波器对所述传感器系统的信号滤波到如下频带上，即，所述频带在所述振动的自振频率附近。”。因此，权利要求10相对于对比文件2具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
基于权利要求10所要求保护的技术方案与对比文件2的上述区别技术特征，本申请实际解决的问题是如何识别轨道车辆被驱动的车轴系统的旋转振动。其采用的方法是：通过带通滤波器对传感器信号进行处理，消除干扰噪声信号，以便准确检测转向架振动频率附近的信号波动，识别振动。
对比文件2对于传感器测得的数据的处理方式是将检测到的振动冲击信号送到波检仪的振动通道和共振解调通道处理，再输送到检波仪的A/D变换器，由A/D变换器检测车轮经过波磨轨道时的振动加速度，进而计算得到波磨深度。因此，对比文件2没有公开本申请所述对传感器信号的处理方法，现有技术未给出采用所述方法解决本申请识别振动的技术问题的启示，且没有证据表明所述方法是本领域的公知常识。本申请通过采用所述方法，借助发夹型滤波器的作用，能够去除传感器信号中的干扰信息，将检测和比较的信息集中至转向架自振频率附近，较好地识别推导振动的初始位置，因此，独立权利要求10相对于对比文件2和本领域的公知常识而言具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外，对比文件1公开了一种轨道车辆，所述车辆采用运动传感器检测轮轨故障确定磨损位置，其采用的传感器包括惯性导航系统的传感器，对比文件1运用卫星导航技术定位，采用傅里叶变换方法处理传感器信号，将检测信号与基准信号相比较以确定轮轨缺陷位置，因此，对比文件1也未公开本申请对传感器信号的处理方式，也未给出相关的技术启示。在对比文件2公开的内容的基础上，即使进一步考虑对比文件1公开的内容，也无法得到本申请权利要求10要求保护的技术方案，权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述理由，本合议组做出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年09月11日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,复审请求人根据专利法第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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