发明创造名称：一种无人飞行器的追随方法、装置以及可穿戴设备
外观设计名称：
决定号：181324
决定日：2019-06-18
委内编号：1F264023
优先权日：
申请（专利）号：201610140751.2
申请日：2016-03-11
复审请求人：歌尔股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：余莹洁
合议组组长：张惠军
参审员：段秋萍
国际分类号：G01S5/22
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作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术内容相比，存在某些区别技术特征，而这些区别技术特征中一部分是本领域技术人员在另外一篇对比文件给出的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，其余部分是本领域的常规技术手段，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610140751.2、名称为“一种无人飞行器的追随方法、装置以及可穿戴设备”的发明专利申请（下称本申请），本申请的申请日为2016年03月11日，公开日为2016年06月29日，申请人原为歌尔声学股份有限公司，后于2016年08月18日变更为歌尔股份有限公司。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月03日以本申请权利要求第1-11项不符合专利法第22条第3款的规定为由作出驳回决定。驳回决定引用如下两篇对比文件：
对比文件1：CN105116859 A，公开日期为2015年12月02日；
对比文件2：CN105182348 A，公开日期为2015年12月23日。
驳回决定所依据的文本为：申请人于2018年07月03日提交的权利要求第1-11项；于申请日2016年03月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0092]段、说明书附图图1-5和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，该超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位包括：
根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；
根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
在所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位调整无人飞行器与用户的水平方位使得无人飞行器相对用户的方位满足预设的方位信息包括：
根据无人飞行器相对用户的方位，利用比例积分微分PID控制器通过调整无人飞行器的飞行速度来调整无人飞行器相对于用户的水平方位，使得无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现自主追随。
7. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述定位模块，具体用于根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；并根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点；
所述定位模块，具体用于以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的 距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
10. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。
11. 根据权利要求10所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。”
驳回决定主要认为：（1）独立权利要求1与对比文件1相比，区别在于：①在无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号, 并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；在无人飞行器上安装多个接收传感器包括：在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，该超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份匹配；②根据所述方位调整无人飞行器的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别①部分被对比文件2公开，其余部分是本领域技术人员在对比文件1和2公开内容的基础上结合本领域的常规技术手段易于实现的，区别②是本领域的常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性。（2）从属权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备创造性。（3）独立权利要求7与对比文件1相比，区别在于：①无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份匹配；②跟随模块调整无人飞行器的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于评述权利要求1的相同理由，权利要求7同样不具备创造性。（4）从属权利要求8-9的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（5）独立权利要求10与对比文件1相比，区别在于：①可穿戴设备中设置有一个发射传感器；所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位；发射传感器为超声波发射传感器，接收传感器为超声波接收传感器，超声波发射传感器与超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份匹配；②调整无人机的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于评述权利要求1的相同理由，权利要求10同样不具备创造性。（6）从属权利要求11的附加技术特征部分被对比文件1公开、部分为本领域的公知常识，因此也不具备创造性。
申请人歌尔股份有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月26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，其中将权利要求1、7中的“在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器”修改为“在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等”，将权利要求10中的“所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配”修改为“所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配”，同时删除了权利要求3和4，并适应性地修改了权利要求的序号和引用关系。修改后的权利要求内容如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位包括：
根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；
根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位调整无人飞行器与用户的水平方位使得无人飞行器相对用户的方位满足预设的方位信息包括：
根据无人飞行器相对用户的方位，利用比例积分微分PID控制器通过调整无人飞行器的飞行速度来调整无人飞行器相对于用户的水平方位，使得无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现自主追随。
5. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述定位模块，具体用于根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；并根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述定位模块，具体用于以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
8. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。
9. 根据权利要求8所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。”
复审请求人认为：（1）对比文件1是无人机对用户的定位和跟踪，对比文件2是对无人机的定位跟踪，二者定位对象不同，因此缺乏结合动机；（2）对比文件2公开的超声波接收器包括至少三个超声波接收头一6，且各超声波接收头均不在同一直线上，这与本申请的四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形不同，即对比文件2没有公开超声波接收头的安装细节，而由于超声波数量、位置、连接关系的诸多不同导致在实际进行方位计算时存在不同，进而影响定位结果，因此即便将对比文件1与对比文件2结合，也不能得出本申请权利要求1中的超声波与无人飞行器结合并实现无人飞行器自主追随用户的特征；（3）对比文件2没有公开超声波接收传感器与用户侧控制设备中的超声波发射传感器类型相同且身份匹配，例如在初始化过程中接收传感器接收发射传感器的配对连接请求以完成身份认证；（4）对比文件1公开了无人飞行器与用户保持一个适当的相对距离和角度，而本申请权利要求1的自主跟随不是一个距离和角度，而是要求无人飞行器在用户上方预定高度、无人飞行器与用户之间保持在设定的圆周上的多个距离和多个角度均可，且这种跟随方式不是本领域的惯用技术手段或公知常识。因此，本申请权利要求1-9具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年11月02日向复审请求人发出复审请求受理通知书，并将本案转送至原审查部门进行前置审查。
经前置审查，原审查部门坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。本案合议组以驳回决定所针对的文本以及2018年10月26日提出复审请求时提交的权利要求书全文修改替换页为基础进行审查，并于2019年04月10日向复审请求人发出复审通知书。复审通知书中指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，区别（2）是本领域的常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备创造性。独立权利要求5是与权利要求1的方法权利要求相对应的装置权利要求，技术特征一一对应，基于评述权利要求1相同的理由，权利要求5也不具备创造性。从属权利要求6-7的附加技术特征与权利要求2-3的附加技术特征相对应，基于评述权利要求2-3相同的理由，权利要求6-7也不具备创造性。独立权利要求8与对比文件1相比，区别在于：（1）一个超声波发射传感器设置在可穿戴设备中，四个超声波接收传感器安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等；超声波发射传感器与四个超声波接收传感器相匹配，它们之间建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据无人飞行器相对于用户的方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，区别（2）是本领域的常规技术手段，因此权利要求8不具备创造性。从属权利要求9的附加技术特征部分被对比文件1公开、部分为本领域的公知常识，因此不具备创造性。复审通知书中引用参考文献1-3（CN102707262A、CN203102612U、CN205067729U）用于说明在利用多传感器进行目标定位时，传感器呈四元十字阵是常规的排布方式，引用参考文献4-6（CN104828256A、CN105120146A、CN105138126A）用于说明现有技术中存在多种不同的无人飞行器跟随策略，且本领域技术人员能够根据实际应用需求在不同的跟随策略中做出相应选择。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年05月23日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，在复审通知书针对的文本的基础上，将权利要求1、5、8中的“根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位”修改为“根据所述距离信号计算所述无人飞行器的中心点相对用户的方位”，修改后的独立权利要求第1、5、8项内容如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器的中心点相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。”
“5. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。”
“8. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器的中心点相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。”
复审请求人认为：（1）在传感器安装方式上，对比文件1中公开了可以采用基于超声波定位技术的定位识别技术，但不必然得出对比文件1的用户端设备及无人飞行器上需分别安装用于实时发射/接收距离信号的发射传感器和接收传感器，例如其可以是用户端设备和无人飞行器均安装接收传感器、室内第三个物体安装发射传感器的方式；对比文件2的多个超声波接收头不是设置在四旋翼无人飞行器的不同位置上，而是设置在电路板二的不同位置上，如果超声波接收器放置在四旋翼的一个旋翼上，那么多个超声波接收头也将位于该一个旋翼上，这与本申请超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器的一个旋翼下方且各自到无人飞行器中心点的距离都相等的设置方式不相同；参考文献1-3均是声源定位，与本申请中利用超声波进行用户定位属于不同的技术领域，即便认为四元十字阵是常规排布方式，现有技术也没有公开超声波接收传感器连线交点为无人飞行器的中点、每个超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方、各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；（2）在相对方位计算上，对比文件1中无人飞行器采用信标定位跟踪方式，并非根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位，且本申请是根据距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位，对比文件1并未公开该特征；对比文件2仅仅计算超声波接收器与超声波发射器的位置，而本申请是在计算出超声波接收传感器与超声波发射传感器之后进一步计算出无人飞行器的中点相对用户的方位；（3）在跟随模式上，参考文献4-6公开的是围绕目标对象环绕飞行，尾随、侧向，以用户为中心环绕拍摄等，与本申请的水平方位调整无人机的跟随模式不同，本申请的跟随模式并非是简单地从现有多种跟随策略中选择一种。因此，本申请权利要求1-9具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，现依法作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
在复审审查阶段，复审请求人于2018年10月26日和2019年05月23日提交了权利要求书的全文修改替换页，经合议组审查，其中所作的修改符合专利法第33条的规定。因此，本决定是以复审请求人于2019年05月23日提交的权利要求第1-9项，于申请日2016年03月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0092]段、说明书附图图1-5和摘要附图为基础作出的。
（二）关于专利法第22条第3款的问题
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术内容相比，存在某些区别技术特征，而这些区别技术特征中一部分是本领域技术人员在另外一篇对比文件给出的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，其余部分是本领域的常规技术手段，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
具体在本案中：
1、权利要求1请求保护一种无人飞行器的追随方法，对比文件1公开了一种利用无人飞行器实现的智能家居系统及方法，能够跟踪用户，确保第一时间响应用户的行为实施反馈（参见说明书第[0157]段），与本申请属于相同的技术领域，具体公开了：无人飞行器为多旋翼无人飞行器，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器（参见说明书第[0052]段）；无人飞行器101包括定位识别装置，适用于确定所述无人飞行器与用户之间的距离和/或辅助确定所述无人飞行器的飞行航迹，并根据预设距离调整拍摄距离和/或角度；用户终端包括可穿戴智能设备或者便携式移动终端，所述可穿戴智能设备或者便携式移动终端还可以用于所述用户与所述无人飞行器101之间进行定位识别的辅助工具，定位识别技术可以采用基于超声波定位技术（例如，反射式测距法）（参见说明书第[0062]-[0064]段）；无人飞行器采集目标信息的步骤包括：用户身份验证通过后，采用信标定位跟踪的方式，始终与该用户保持一个适当的相对距离和角度，拍摄该用户的视频信号和/或数字图像信号（参见说明书第[0113]-[0117]、[0151]段）。
对比文件1公开了用户端的可穿戴智能设备或便携式移动设备可采用基于反射式测距法的超声波定位技术对用户与无人飞行器之间进行定位识别，而根据反射式测距法的超声波定位原理以及对比文件1提及的“确保第一时间响应用户的行为实施反馈”可知，对比文件1中必然安装有用于实时发射/接收距离信号的超声波发射/接收传感器；对比文件1根据定位识别结果与用户始终保持一个适当的相对距离和角度，即其必然根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；因此对比文件1公开了“利用接收传感器接收实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位”。
因此，本申请权利要求1的技术方案与对比文件1相比，区别在于：（1）在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位具体是计算无人飞行器的中心点相对用户的方位；（3）根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于上述区别可以确定，本申请实际解决的技术问题是如何具体实现无人飞行器与用户之间的超声波定位、采用何种追随策略。
对于区别（1），复审请求人认为：对比文件1中公开了可以采用基于超声波定位技术的定位识别技术，但不必然得出对比文件1的用户端设备及无人飞行器上需分别安装用于实时发射/接收距离信号的发射传感器和接收传感器，例如其可以是用户端设备和无人飞行器均安装接收传感器、室内第三个物体安装发射传感器的方式；对比文件2的多个超声波接收头不是设置在四旋翼无人飞行器的不同位置上，而是设置在电路板二的不同位置上，如果超声波接收器放置在四旋翼的一个旋翼上，那么多个超声波接收头也将位于该一个旋翼上，这与本申请超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器的一个旋翼下方且各自到无人飞行器中心点的距离都相等的设置方式不相同；参考文献1-3均是声源定位，与本申请中利用超声波进行用户定位属于不同的技术领域，即便认为四元十字阵是常规排布方式，现有技术也没有公开超声波接收传感器连线交点为无人飞行器的中点、每个超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方、各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等。
对此，合议组认为：
对比文件1公开了通过无人飞行器与用户之间的定位来实现无人飞行器对用户的实时定位和跟踪，且可采用反射式测距的超声波识别技术进行定位识别（参见说明书第[0064]段），而本领域技术人员知晓，反射式测距的超声波识别技术是通过发射传感器发射超声波测距信号、接收传感器接收测距信号、根据发射信号和接收信号计算距离来进行定位识别的，因此结合对比文件1提及的“确保第一时间响应用户的行为实施反馈”可知，当对比文件1采用反射式测距的超声波识别技术实现无人飞行器与用户之间的定位时，需要安装用于实时发射/接收距离信号的超声波发射/接收传感器，由于对比文本1并未公开具体的传感器布置方式，本领域技术人员有动机在现有技术中寻找能够实现无人飞行器与用户之间定位的基于反射式测距超声定位技术的传感器布置方式。
对比文件2公开了一种基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置及方法，具体公开了：将超声波接收器2上的超声波接收头6排成一个几何陈列，将超声波发射器1放置到人或一移动物体上，然后将超声波接收器2放置到无人机上，由超声波发射器1上的超声波发射头4以一定的时间间隔发射一到多个周期的特定频率的超声波脉冲，此时安装在超声波接收器上的多个超声波接收头6都会在一定的时间间隔接收到该特定频率的超声波脉冲，由于多个超声波接收头6位于超声波接收器2的不同位置上，且均不在同一直线上，所以每个超声波接收头6所监听到的该特定频率超声波脉冲的时间也不同，可以通过多个超声波接收头6在超声波接收器2上的几何关系，以及监听到该特定频率超声波脉冲的时间，周期性的计算出超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置，由于通过上述步骤已经计算出了超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置，此时当超声波发射器1移动的时候，加载超声波接收器2的无人机就能实时定位和跟踪超声波发射器1的位置，从而实现无人机的实时定位与跟踪（参见说明书第[0025]-[0030]段、图1）。可见，对比文件2利用加载超声波接收器2的无人机实现对加载超声波发射器1的人或移动动物的实时定位和跟踪，与对比文件1同属于无人机对用户的定位和跟踪，且对比文件2给出了利用多个呈几何关系设置在不同位置的超声波接收头接收同一发射器发送的超声波脉冲信号进行定位的技术启示，因此当本领域技术人员面对对比文件1中采用四旋翼飞行器对用户进行超声波定位的技术问题时，有动机结合对比文件2给出的上述技术启示对对比文件1中超声波传感器的布置方式作出进一步改进，将超声波发射器设置在被跟踪的人或其它移动物体上，将多个超声波接收器呈几何关系设置在无人机上，实现无人机的追随。进一步，对比文件2所公开的超声波测距方法需要遵循“超声波接收头安装于不同位置处”的基本原则，且对比文件2附图1示出了采用四个超声波接收头的实施例（参见说明书第[0021]段、图1），而本领域技术人员知晓，在利用多传感器进行目标定位时，传感器呈四元十字阵是常规的排布方式，例如参考文献1-CN102707262A（公开日期为2012年10月03日）公开了声源定位中平面四元十字阵的定位原理图，为了测出三维空间目标的距离、方位角和俯仰角，需要有3个独立的时延量，所以至少需要4个麦克风，4个阵元到坐标原点的距离相等，其连线呈十字交叉形，交点为坐标原点（参见说明书第[0025]段、图2），诸如参考文献2-CN203102612U（公开日期为2013年07月31日）公开了超声波定位中可采用平面四元阵算法，4个阵元到坐标原点的距离相等，其连线呈十字交叉形，交点为坐标原点（参见说明书第[0025]段、图2）；参考文献3-CN205067729U（公开日期为2016年03月02日）公开了采用四元十字阵列方式摆布声源定位处理模块中的4个麦克风阵列，将四个麦克风按照十字的方式摆布在一个平面之内（参见说明书第[0019]段、图3）。上述参考文献1-3能够佐证在声源定位技术领域，四元十字阵是传感器的常规排布方式，而超声波定位是声源定位技术中一种具体的定位技术，例如参考文献2明确了声源定位时具体采用超声波定位技术。因此，本领域技术人员在对对比文件1中四旋翼飞行器的超声波传感器的布置方式进行改进时，有动机进一步结合上述本领域的常规技术手段，根据四元十字阵在空间排布的特点（即，四个阵元到坐标原点的距离相等，连线呈十字交叉形），以无人飞行器的中心点为坐标原点，将满足四元十字阵的四个超声波传感器分别设置于每个旋翼的下方，且各个超声波接收头到无人飞行器中心点的距离相等，四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为无人飞行器的中心点。
此外，对比文件1公开了无人飞行器采集目标信息的步骤包括：用户身份验证通过后，采用信标定位跟踪的方式，始终与该用户保持一个适当的相对距离和角度。在利用飞行器对用户实行自主跟随时，由于涉及鉴权问题，飞行器和用户之间进行身份验证是本领域面临的普遍需求，而通过传感器之间的配对连接实现身份验证是本领域的常规技术手段，例如现有技术中已有通过蓝牙配对实现不同终端之间的鉴权，将无人飞行器上安装的多个接收传感器与用户端安装的发射传感器匹配并通过配对连接以实现身份验证是本领域的常规技术手段，无需付出创造性的劳动。
对于区别（2），复审请求人认为：对比文件1中无人飞行器采用信标定位跟踪方式，并非根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位，且本申请是根据距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位，对比文件1并未公开该特征；对比文件2仅仅计算超声波接收器与超声波发射器的位置，而本申请是在计算出超声波接收传感器与超声波发射传感器之后进一步计算出无人飞行器的中心点相对用户的方位。
对此，合议组认为：对比文件1中公开了：无人飞行器与用户之间的定位识别可以采用超声波识别技术、信标定位技术等（参见说明书第[0097]段），可见，对比文件1中无人飞行器可以采用超声波识别技术或信标定位技术对用户进行跟踪，而结合超声波识别技术的定位原理可知，对比文件1公开了根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位。至于复审请求人强调的“计算无人飞行器的中心点相对用户的方位”，本领域技术人员知晓，在进行定位计算时，通常要将具有一定外形的物体简化为具有几何意义的一个点，并将该点的位置认为是物体所在的位置，而物体中心点是常见的能够代表物体的几何点；再者，当在四旋翼飞行器上按照“四个超声波传感器分别设置于每个旋翼的下方，且各个超声波接收头到无人飞行器中心点的距离相等，四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为无人飞行器的中心点”的方式布置传感器时，对于四元十字阵而言，其坐标原点即为无人飞行器的中心点，此时将该中心点视为能够代表无人飞行器位置的点并计算该点与用户的相对方位对本领域技术人员而言是易于想到的。
对于区别（3），复审请求人认为：参考文献4-6公开的是围绕目标对象环绕飞行，尾随、侧向，以用户为中心环绕拍摄等，与本申请的水平方位调整无人机的跟随模式不同，本申请的跟随模式并非是简单地从现有多种跟随策略中选择一种。
对此，合议组认为：无人飞行器对用户进行自主跟随的方式取决于具体的应用需求，在对比文件1的室内应用场景中，无人飞行器对用户进行自主跟随是为了采集用户的位置、动作、姿态、语音等信息，因此其自主跟随的策略制定为无人飞行器与用户保持一个适当的相对距离和角度，以便无人飞行器能采集上述信息。而当本领域技术人员面对其他类型的应用需求时，有能力根据应用需求的改变而适应性的改变自主跟随的策略，例如参考文献4-CN104828256A（公开日期为2015年08月12日）公开了一种智能多模式飞行拍摄设备，其中拍摄动作包括飞行动作和/或云台动作和/或飞行动作与云台动作的组合，其中飞行动作，即通过对所述飞行拍摄设备的控制，实现预设好的规定飞行动作，比如包括围绕目标对象环绕飞行、追踪目标对象的同时向上飞行、追踪目标对象的同时向下飞行、追踪目标的同时向自身左侧飞行、追踪目标对象的同时向自身右侧飞行等（参见说明书第[0040]-[0041]段）；参考文献5- CN105120146A（公开日期为2015年12月02日）公开了一种利用无人机进行运动物体自动锁定拍摄装置及拍摄方法：为了确保关注的目标有良好的拍摄效果，需要使目标位于运动相机拍摄的正中心（参见说明书第[0032]段），选定运动物体目标后，可以自动跟随目标进行拍摄，可以选择运动物体的最佳拍摄角度，例如尾随、侧向或迎头（参见说明书第[0039]-[0040]段）；参考文献6-CN105138126A（公开日期为2015年12月09日）公开了无人机的拍摄控制方法：可以通过对用户姿态和无人机所处的环境状态进行检测，启用对应的预设拍摄模式，预设拍摄模式至少包括：特写模式、远景模式、与用户维持预设距离、与用户维持预设角度、以用户为中心的环绕拍摄模式（参见说明书第[0149]-[0151]段）。以上参考文献均能够佐证在现有技术中存在多种不同的无人飞行器跟随策略，且本领域技术人员能够根据实际应用需求在不同的跟随策略中做出相应选择，具体到本申请中，对飞行器指定飞行高度，且飞行在以用户位置为中心、以预定值为半径的圆周上以实现对用户的自主跟随，是本领域技术人员在现有技术的基础上根据实际应用的需要对无人机跟随策略所作出的相应调整和选择，并不需要付出创造性的劳动，且采用这种跟随策略后所能获得的技术效果是可以合理预期的，并未产生意料不到的技术效果。
综上，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段，获得权利要求1所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2、权利要求2引用权利要求1，其附加技术特征对无人飞行器相对用户的方位的计算方式作出了进一步的限定。对比文件2已经公开了“通过多个超声波接收头6在超声波接收器2上的几何关系，以及监听到该特定频率超声波脉冲的时间，周期性的计算出超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置”（参见说明书第[0029]段），而进一步根据四元十字阵的几何关系以及用户到每个超声波接收传感器的距离计算无人飞行器中心点与用户的方位，是本领域技术人员利用普通几何知识进行相对定位计算的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3引用权利要求2，其附加技术特征对无人飞行器中心点与用户的方位的计算方式作出了进一步的限定。然而其附加技术特征限定的计算方式是本领域技术人员根据四元十字阵算法进行定位时的常规计算方式。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4引用权利要求3，其附加技术特征对调整无人飞行器与用户的水平方位作出了进一步的限定。然而，比例积分微分PID控制器是工业控制应用中常见的控制部件，将其应用于控制调整飞行器的飞行速度以达到调整飞行器相对于用户水平方位的目的是本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5请求保护一种无人飞行器的追随装置，其是与权利要求1的方法权利要求相对应的装置权利要求，技术特征一一对应。基于前述与独立权利要求1相同的理由，权利要求5所要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，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
6、从属权利要求6-7的附加技术特征与权利要求2-3的附加技术特征相对应，基于前述与权利要求2-3相同的理由，权利要求6-7均不具备创造性，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
7、独立权利要求8请求保护一种可穿戴设备，对比文件1是最接近的现有技术，其具体公开内容参见对权利要求1的评述。
权利要求8与对比文件1相比，区别在于：（1）一个超声波发射传感器设置在可穿戴设备中，四个超声波接收传感器安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等；超声波发射传感器与四个超声波接收传感器相匹配，它们之间建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位具体是无人飞行器的中心点相对用户的方位；（3）根据无人飞行器相对于用户的方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于上述区别可以确定，本申请实际解决的技术问题是如何具体实现无人飞行器与用户之间的超声波定位、采用何种追随策略。
根据上述对权利要求1的评述可知，上述区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，上述区别（2）和（3）是本领域的常规技术手段，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段，获得权利要求8所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求8不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
9、权利要求9引用权利要求8，其附加技术特征具体限定了：所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。对比文件1中还公开了：定位识别技术还可以采用基于红外线的定位技术（参见说明书第[0064]段）；此外，智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机均是常见的可穿戴设备类型。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本申请权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据上述事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月03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三个月内向北京知识产权法院起诉。
本复审请求涉及申请号为201610140751.2、名称为“一种无人飞行器的追随方法、装置以及可穿戴设备”的发明专利申请（下称本申请），本申请的申请日为2016年03月11日，公开日为2016年06月29日，申请人原为歌尔声学股份有限公司，后于2016年08月18日变更为歌尔股份有限公司。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月03日以本申请权利要求第1-11项不符合专利法第22条第3款的规定为由作出驳回决定。驳回决定引用如下两篇对比文件：
对比文件1：CN105116859 A，公开日期为2015年12月02日；
对比文件2：CN105182348 A，公开日期为2015年12月23日。
驳回决定所依据的文本为：申请人于2018年07月03日提交的权利要求第1-11项；于申请日2016年03月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0092]段、说明书附图图1-5和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，该超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位包括：
根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；
根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
在所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位调整无人飞行器与用户的水平方位使得无人飞行器相对用户的方位满足预设的方位信息包括：
根据无人飞行器相对用户的方位，利用比例积分微分PID控制器通过调整无人飞行器的飞行速度来调整无人飞行器相对于用户的水平方位，使得无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现自主追随。
7. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述定位模块，具体用于根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；并根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点；
所述定位模块，具体用于以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的 距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
10. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。
11. 根据权利要求10所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。”
驳回决定主要认为：（1）独立权利要求1与对比文件1相比，区别在于：①在无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号, 并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；在无人飞行器上安装多个接收传感器包括：在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，该超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份匹配；②根据所述方位调整无人飞行器的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别①部分被对比文件2公开，其余部分是本领域技术人员在对比文件1和2公开内容的基础上结合本领域的常规技术手段易于实现的，区别②是本领域的常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性。（2）从属权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备创造性。（3）独立权利要求7与对比文件1相比，区别在于：①无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器，超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份匹配；②跟随模块调整无人飞行器的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于评述权利要求1的相同理由，权利要求7同样不具备创造性。（4）从属权利要求8-9的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（5）独立权利要求10与对比文件1相比，区别在于：①可穿戴设备中设置有一个发射传感器；所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位；发射传感器为超声波发射传感器，接收传感器为超声波接收传感器，超声波发射传感器与超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份匹配；②调整无人机的水平方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于评述权利要求1的相同理由，权利要求10同样不具备创造性。（6）从属权利要求11的附加技术特征部分被对比文件1公开、部分为本领域的公知常识，因此也不具备创造性。
申请人歌尔股份有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月26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，其中将权利要求1、7中的“在无人飞行器的不同位置上安装至少三个超声波接收传感器”修改为“在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等”，将权利要求10中的“所述发射传感器与无人飞行器上的多个接收传感器相匹配”修改为“所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配”，同时删除了权利要求3和4，并适应性地修改了权利要求的序号和引用关系。修改后的权利要求内容如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位包括：
根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；
根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位包括：
以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位调整无人飞行器与用户的水平方位使得无人飞行器相对用户的方位满足预设的方位信息包括：
根据无人飞行器相对用户的方位，利用比例积分微分PID控制器通过调整无人飞行器的飞行速度来调整无人飞行器相对于用户的水平方位，使得无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现自主追随。
5. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述定位模块，具体用于根据用户发射的超声波信号分别到达所述无人飞行器上每个超声波接收传感器的时间，计算用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离；并根据用户到无人飞行器上每个超声波接收传感器的距离以及无人飞行器中心点的位置、无人飞行器中心点与每个超声波接收传感器的距离，计算无人飞行器的中心点与用户的方位。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述定位模块，具体用于以所述无人飞行器的中心点为原点，以连线经过原点的两个超声波接收传感器所在方向为水平坐标轴，以垂直于水平坐标轴的方向为垂直坐标轴构建空间直角坐标系，定义用户当前的位置坐标为(x,y,z)，通过如下公式计算用户当前的位置坐标值：
其中，l为无人飞行器的中心点到各超声波接收传感器的距离，n1为用户到第一个超声波接收传感器的距离，n2为用户到第二个超声波接收传感器的距离，n3为用户到第三个超声波接收传感器的距离，n4为用户到第四个超声波接收传感器的距离；
根据用户当前的位置坐标值得到无人飞行器的中心点与用户的方位。
8. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。
9. 根据权利要求8所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。”
复审请求人认为：（1）对比文件1是无人机对用户的定位和跟踪，对比文件2是对无人机的定位跟踪，二者定位对象不同，因此缺乏结合动机；（2）对比文件2公开的超声波接收器包括至少三个超声波接收头一6，且各超声波接收头均不在同一直线上，这与本申请的四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形不同，即对比文件2没有公开超声波接收头的安装细节，而由于超声波数量、位置、连接关系的诸多不同导致在实际进行方位计算时存在不同，进而影响定位结果，因此即便将对比文件1与对比文件2结合，也不能得出本申请权利要求1中的超声波与无人飞行器结合并实现无人飞行器自主追随用户的特征；（3）对比文件2没有公开超声波接收传感器与用户侧控制设备中的超声波发射传感器类型相同且身份匹配，例如在初始化过程中接收传感器接收发射传感器的配对连接请求以完成身份认证；（4）对比文件1公开了无人飞行器与用户保持一个适当的相对距离和角度，而本申请权利要求1的自主跟随不是一个距离和角度，而是要求无人飞行器在用户上方预定高度、无人飞行器与用户之间保持在设定的圆周上的多个距离和多个角度均可，且这种跟随方式不是本领域的惯用技术手段或公知常识。因此，本申请权利要求1-9具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年11月02日向复审请求人发出复审请求受理通知书，并将本案转送至原审查部门进行前置审查。
经前置审查，原审查部门坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。本案合议组以驳回决定所针对的文本以及2018年10月26日提出复审请求时提交的权利要求书全文修改替换页为基础进行审查，并于2019年04月10日向复审请求人发出复审通知书。复审通知书中指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，区别（2）是本领域的常规技术手段，因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件2公开、或为本领域的常规技术手段，因此也均不具备创造性。独立权利要求5是与权利要求1的方法权利要求相对应的装置权利要求，技术特征一一对应，基于评述权利要求1相同的理由，权利要求5也不具备创造性。从属权利要求6-7的附加技术特征与权利要求2-3的附加技术特征相对应，基于评述权利要求2-3相同的理由，权利要求6-7也不具备创造性。独立权利要求8与对比文件1相比，区别在于：（1）一个超声波发射传感器设置在可穿戴设备中，四个超声波接收传感器安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等；超声波发射传感器与四个超声波接收传感器相匹配，它们之间建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据无人飞行器相对于用户的方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。其中区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，区别（2）是本领域的常规技术手段，因此权利要求8不具备创造性。从属权利要求9的附加技术特征部分被对比文件1公开、部分为本领域的公知常识，因此不具备创造性。复审通知书中引用参考文献1-3（CN102707262A、CN203102612U、CN205067729U）用于说明在利用多传感器进行目标定位时，传感器呈四元十字阵是常规的排布方式，引用参考文献4-6（CN104828256A、CN105120146A、CN105138126A）用于说明现有技术中存在多种不同的无人飞行器跟随策略，且本领域技术人员能够根据实际应用需求在不同的跟随策略中做出相应选择。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年05月23日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，在复审通知书针对的文本的基础上，将权利要求1、5、8中的“根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位”修改为“根据所述距离信号计算所述无人飞行器的中心点相对用户的方位”，修改后的独立权利要求第1、5、8项内容如下：
“1. 一种无人飞行器的追随方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器，所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；
利用所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器的中心点相对用户的方位；
根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
在所述无人飞行器上安装多个接收传感器包括：
在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。”
“5. 一种无人飞行器的追随装置，其特征在于，所述无人飞行器上安装多个接收传感器，多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配，该无人飞行器的追随装置包括：
定位模块，用于通过所述接收传感器接收用户实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位；
跟随模块，用于根据定位模块计算的无人飞行器相对用户的方位，调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述无人飞行器上安装有四个超声波接收传感器，所述无人飞行器为四旋翼无人飞行器，超声波接收传感器的位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等，所述超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配。”
“8. 一种可穿戴设备，其特征在于，该可穿戴设备中设置有一个发射传感器；
所述发射传感器与安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等的四个接收传感器相匹配，用于实时向无人飞行器发射距离信号，以使得所述无人飞行器根据接收的距离信号计算无人飞行器的中心点相对于用户的方位，并根据该方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置；
所述发射传感器为超声波发射传感器，所述接收传感器为超声波接收传感器，所述超声波发射传感器与所述超声波接收传感器之间建立配对连接实现身份相匹配。”
复审请求人认为：（1）在传感器安装方式上，对比文件1中公开了可以采用基于超声波定位技术的定位识别技术，但不必然得出对比文件1的用户端设备及无人飞行器上需分别安装用于实时发射/接收距离信号的发射传感器和接收传感器，例如其可以是用户端设备和无人飞行器均安装接收传感器、室内第三个物体安装发射传感器的方式；对比文件2的多个超声波接收头不是设置在四旋翼无人飞行器的不同位置上，而是设置在电路板二的不同位置上，如果超声波接收器放置在四旋翼的一个旋翼上，那么多个超声波接收头也将位于该一个旋翼上，这与本申请超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器的一个旋翼下方且各自到无人飞行器中心点的距离都相等的设置方式不相同；参考文献1-3均是声源定位，与本申请中利用超声波进行用户定位属于不同的技术领域，即便认为四元十字阵是常规排布方式，现有技术也没有公开超声波接收传感器连线交点为无人飞行器的中点、每个超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方、各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；（2）在相对方位计算上，对比文件1中无人飞行器采用信标定位跟踪方式，并非根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位，且本申请是根据距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位，对比文件1并未公开该特征；对比文件2仅仅计算超声波接收器与超声波发射器的位置，而本申请是在计算出超声波接收传感器与超声波发射传感器之后进一步计算出无人飞行器的中点相对用户的方位；（3）在跟随模式上，参考文献4-6公开的是围绕目标对象环绕飞行，尾随、侧向，以用户为中心环绕拍摄等，与本申请的水平方位调整无人机的跟随模式不同，本申请的跟随模式并非是简单地从现有多种跟随策略中选择一种。因此，本申请权利要求1-9具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，现依法作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
在复审审查阶段，复审请求人于2018年10月26日和2019年05月23日提交了权利要求书的全文修改替换页，经合议组审查，其中所作的修改符合专利法第33条的规定。因此，本决定是以复审请求人于2019年05月23日提交的权利要求第1-9项，于申请日2016年03月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0092]段、说明书附图图1-5和摘要附图为基础作出的。
（二）关于专利法第22条第3款的问题
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术内容相比，存在某些区别技术特征，而这些区别技术特征中一部分是本领域技术人员在另外一篇对比文件给出的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，其余部分是本领域的常规技术手段，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
具体在本案中：
1、权利要求1请求保护一种无人飞行器的追随方法，对比文件1公开了一种利用无人飞行器实现的智能家居系统及方法，能够跟踪用户，确保第一时间响应用户的行为实施反馈（参见说明书第[0157]段），与本申请属于相同的技术领域，具体公开了：无人飞行器为多旋翼无人飞行器，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器（参见说明书第[0052]段）；无人飞行器101包括定位识别装置，适用于确定所述无人飞行器与用户之间的距离和/或辅助确定所述无人飞行器的飞行航迹，并根据预设距离调整拍摄距离和/或角度；用户终端包括可穿戴智能设备或者便携式移动终端，所述可穿戴智能设备或者便携式移动终端还可以用于所述用户与所述无人飞行器101之间进行定位识别的辅助工具，定位识别技术可以采用基于超声波定位技术（例如，反射式测距法）（参见说明书第[0062]-[0064]段）；无人飞行器采集目标信息的步骤包括：用户身份验证通过后，采用信标定位跟踪的方式，始终与该用户保持一个适当的相对距离和角度，拍摄该用户的视频信号和/或数字图像信号（参见说明书第[0113]-[0117]、[0151]段）。
对比文件1公开了用户端的可穿戴智能设备或便携式移动设备可采用基于反射式测距法的超声波定位技术对用户与无人飞行器之间进行定位识别，而根据反射式测距法的超声波定位原理以及对比文件1提及的“确保第一时间响应用户的行为实施反馈”可知，对比文件1中必然安装有用于实时发射/接收距离信号的超声波发射/接收传感器；对比文件1根据定位识别结果与用户始终保持一个适当的相对距离和角度，即其必然根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位；因此对比文件1公开了“利用接收传感器接收实时发射的距离信号，并根据所述距离信号计算所述无人飞行器相对用户的方位”。
因此，本申请权利要求1的技术方案与对比文件1相比，区别在于：（1）在所述无人飞行器上安装四个超声波接收传感器，超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，每个所述超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方，各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等；所述多个接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个发射传感器相匹配；超声波接收传感器与用户侧智能控制设备中的一个超声波发射传感器建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位具体是计算无人飞行器的中心点相对用户的方位；（3）根据所述方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，实现所述无人飞行器的自主跟随；所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于上述区别可以确定，本申请实际解决的技术问题是如何具体实现无人飞行器与用户之间的超声波定位、采用何种追随策略。
对于区别（1），复审请求人认为：对比文件1中公开了可以采用基于超声波定位技术的定位识别技术，但不必然得出对比文件1的用户端设备及无人飞行器上需分别安装用于实时发射/接收距离信号的发射传感器和接收传感器，例如其可以是用户端设备和无人飞行器均安装接收传感器、室内第三个物体安装发射传感器的方式；对比文件2的多个超声波接收头不是设置在四旋翼无人飞行器的不同位置上，而是设置在电路板二的不同位置上，如果超声波接收器放置在四旋翼的一个旋翼上，那么多个超声波接收头也将位于该一个旋翼上，这与本申请超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器的一个旋翼下方且各自到无人飞行器中心点的距离都相等的设置方式不相同；参考文献1-3均是声源定位，与本申请中利用超声波进行用户定位属于不同的技术领域，即便认为四元十字阵是常规排布方式，现有技术也没有公开超声波接收传感器连线交点为无人飞行器的中点、每个超声波接收传感器分别位于四旋翼无人飞行器一个旋翼的下方、各超声波接收传感器到无人飞行器的中心点的距离都相等。
对此，合议组认为：
对比文件1公开了通过无人飞行器与用户之间的定位来实现无人飞行器对用户的实时定位和跟踪，且可采用反射式测距的超声波识别技术进行定位识别（参见说明书第[0064]段），而本领域技术人员知晓，反射式测距的超声波识别技术是通过发射传感器发射超声波测距信号、接收传感器接收测距信号、根据发射信号和接收信号计算距离来进行定位识别的，因此结合对比文件1提及的“确保第一时间响应用户的行为实施反馈”可知，当对比文件1采用反射式测距的超声波识别技术实现无人飞行器与用户之间的定位时，需要安装用于实时发射/接收距离信号的超声波发射/接收传感器，由于对比文本1并未公开具体的传感器布置方式，本领域技术人员有动机在现有技术中寻找能够实现无人飞行器与用户之间定位的基于反射式测距超声定位技术的传感器布置方式。
对比文件2公开了一种基于超声波的无人机实时定位与跟踪装置及方法，具体公开了：将超声波接收器2上的超声波接收头6排成一个几何陈列，将超声波发射器1放置到人或一移动物体上，然后将超声波接收器2放置到无人机上，由超声波发射器1上的超声波发射头4以一定的时间间隔发射一到多个周期的特定频率的超声波脉冲，此时安装在超声波接收器上的多个超声波接收头6都会在一定的时间间隔接收到该特定频率的超声波脉冲，由于多个超声波接收头6位于超声波接收器2的不同位置上，且均不在同一直线上，所以每个超声波接收头6所监听到的该特定频率超声波脉冲的时间也不同，可以通过多个超声波接收头6在超声波接收器2上的几何关系，以及监听到该特定频率超声波脉冲的时间，周期性的计算出超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置，由于通过上述步骤已经计算出了超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置，此时当超声波发射器1移动的时候，加载超声波接收器2的无人机就能实时定位和跟踪超声波发射器1的位置，从而实现无人机的实时定位与跟踪（参见说明书第[0025]-[0030]段、图1）。可见，对比文件2利用加载超声波接收器2的无人机实现对加载超声波发射器1的人或移动动物的实时定位和跟踪，与对比文件1同属于无人机对用户的定位和跟踪，且对比文件2给出了利用多个呈几何关系设置在不同位置的超声波接收头接收同一发射器发送的超声波脉冲信号进行定位的技术启示，因此当本领域技术人员面对对比文件1中采用四旋翼飞行器对用户进行超声波定位的技术问题时，有动机结合对比文件2给出的上述技术启示对对比文件1中超声波传感器的布置方式作出进一步改进，将超声波发射器设置在被跟踪的人或其它移动物体上，将多个超声波接收器呈几何关系设置在无人机上，实现无人机的追随。进一步，对比文件2所公开的超声波测距方法需要遵循“超声波接收头安装于不同位置处”的基本原则，且对比文件2附图1示出了采用四个超声波接收头的实施例（参见说明书第[0021]段、图1），而本领域技术人员知晓，在利用多传感器进行目标定位时，传感器呈四元十字阵是常规的排布方式，例如参考文献1-CN102707262A（公开日期为2012年10月03日）公开了声源定位中平面四元十字阵的定位原理图，为了测出三维空间目标的距离、方位角和俯仰角，需要有3个独立的时延量，所以至少需要4个麦克风，4个阵元到坐标原点的距离相等，其连线呈十字交叉形，交点为坐标原点（参见说明书第[0025]段、图2），诸如参考文献2-CN203102612U（公开日期为2013年07月31日）公开了超声波定位中可采用平面四元阵算法，4个阵元到坐标原点的距离相等，其连线呈十字交叉形，交点为坐标原点（参见说明书第[0025]段、图2）；参考文献3-CN205067729U（公开日期为2016年03月02日）公开了采用四元十字阵列方式摆布声源定位处理模块中的4个麦克风阵列，将四个麦克风按照十字的方式摆布在一个平面之内（参见说明书第[0019]段、图3）。上述参考文献1-3能够佐证在声源定位技术领域，四元十字阵是传感器的常规排布方式，而超声波定位是声源定位技术中一种具体的定位技术，例如参考文献2明确了声源定位时具体采用超声波定位技术。因此，本领域技术人员在对对比文件1中四旋翼飞行器的超声波传感器的布置方式进行改进时，有动机进一步结合上述本领域的常规技术手段，根据四元十字阵在空间排布的特点（即，四个阵元到坐标原点的距离相等，连线呈十字交叉形），以无人飞行器的中心点为坐标原点，将满足四元十字阵的四个超声波传感器分别设置于每个旋翼的下方，且各个超声波接收头到无人飞行器中心点的距离相等，四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为无人飞行器的中心点。
此外，对比文件1公开了无人飞行器采集目标信息的步骤包括：用户身份验证通过后，采用信标定位跟踪的方式，始终与该用户保持一个适当的相对距离和角度。在利用飞行器对用户实行自主跟随时，由于涉及鉴权问题，飞行器和用户之间进行身份验证是本领域面临的普遍需求，而通过传感器之间的配对连接实现身份验证是本领域的常规技术手段，例如现有技术中已有通过蓝牙配对实现不同终端之间的鉴权，将无人飞行器上安装的多个接收传感器与用户端安装的发射传感器匹配并通过配对连接以实现身份验证是本领域的常规技术手段，无需付出创造性的劳动。
对于区别（2），复审请求人认为：对比文件1中无人飞行器采用信标定位跟踪方式，并非根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位，且本申请是根据距离信号计算无人飞行器的中心点相对用户的方位，对比文件1并未公开该特征；对比文件2仅仅计算超声波接收器与超声波发射器的位置，而本申请是在计算出超声波接收传感器与超声波发射传感器之后进一步计算出无人飞行器的中心点相对用户的方位。
对此，合议组认为：对比文件1中公开了：无人飞行器与用户之间的定位识别可以采用超声波识别技术、信标定位技术等（参见说明书第[0097]段），可见，对比文件1中无人飞行器可以采用超声波识别技术或信标定位技术对用户进行跟踪，而结合超声波识别技术的定位原理可知，对比文件1公开了根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位。至于复审请求人强调的“计算无人飞行器的中心点相对用户的方位”，本领域技术人员知晓，在进行定位计算时，通常要将具有一定外形的物体简化为具有几何意义的一个点，并将该点的位置认为是物体所在的位置，而物体中心点是常见的能够代表物体的几何点；再者，当在四旋翼飞行器上按照“四个超声波传感器分别设置于每个旋翼的下方，且各个超声波接收头到无人飞行器中心点的距离相等，四个超声波接收传感器位置的连线呈十字交叉形，交点为无人飞行器的中心点”的方式布置传感器时，对于四元十字阵而言，其坐标原点即为无人飞行器的中心点，此时将该中心点视为能够代表无人飞行器位置的点并计算该点与用户的相对方位对本领域技术人员而言是易于想到的。
对于区别（3），复审请求人认为：参考文献4-6公开的是围绕目标对象环绕飞行，尾随、侧向，以用户为中心环绕拍摄等，与本申请的水平方位调整无人机的跟随模式不同，本申请的跟随模式并非是简单地从现有多种跟随策略中选择一种。
对此，合议组认为：无人飞行器对用户进行自主跟随的方式取决于具体的应用需求，在对比文件1的室内应用场景中，无人飞行器对用户进行自主跟随是为了采集用户的位置、动作、姿态、语音等信息，因此其自主跟随的策略制定为无人飞行器与用户保持一个适当的相对距离和角度，以便无人飞行器能采集上述信息。而当本领域技术人员面对其他类型的应用需求时，有能力根据应用需求的改变而适应性的改变自主跟随的策略，例如参考文献4-CN104828256A（公开日期为2015年08月12日）公开了一种智能多模式飞行拍摄设备，其中拍摄动作包括飞行动作和/或云台动作和/或飞行动作与云台动作的组合，其中飞行动作，即通过对所述飞行拍摄设备的控制，实现预设好的规定飞行动作，比如包括围绕目标对象环绕飞行、追踪目标对象的同时向上飞行、追踪目标对象的同时向下飞行、追踪目标的同时向自身左侧飞行、追踪目标对象的同时向自身右侧飞行等（参见说明书第[0040]-[0041]段）；参考文献5- CN105120146A（公开日期为2015年12月02日）公开了一种利用无人机进行运动物体自动锁定拍摄装置及拍摄方法：为了确保关注的目标有良好的拍摄效果，需要使目标位于运动相机拍摄的正中心（参见说明书第[0032]段），选定运动物体目标后，可以自动跟随目标进行拍摄，可以选择运动物体的最佳拍摄角度，例如尾随、侧向或迎头（参见说明书第[0039]-[0040]段）；参考文献6-CN105138126A（公开日期为2015年12月09日）公开了无人机的拍摄控制方法：可以通过对用户姿态和无人机所处的环境状态进行检测，启用对应的预设拍摄模式，预设拍摄模式至少包括：特写模式、远景模式、与用户维持预设距离、与用户维持预设角度、以用户为中心的环绕拍摄模式（参见说明书第[0149]-[0151]段）。以上参考文献均能够佐证在现有技术中存在多种不同的无人飞行器跟随策略，且本领域技术人员能够根据实际应用需求在不同的跟随策略中做出相应选择，具体到本申请中，对飞行器指定飞行高度，且飞行在以用户位置为中心、以预定值为半径的圆周上以实现对用户的自主跟随，是本领域技术人员在现有技术的基础上根据实际应用的需要对无人机跟随策略所作出的相应调整和选择，并不需要付出创造性的劳动，且采用这种跟随策略后所能获得的技术效果是可以合理预期的，并未产生意料不到的技术效果。
综上，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段，获得权利要求1所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2、权利要求2引用权利要求1，其附加技术特征对无人飞行器相对用户的方位的计算方式作出了进一步的限定。对比文件2已经公开了“通过多个超声波接收头6在超声波接收器2上的几何关系，以及监听到该特定频率超声波脉冲的时间，周期性的计算出超声波发射器1相对于超声波接收器2的3D位置”（参见说明书第[0029]段），而进一步根据四元十字阵的几何关系以及用户到每个超声波接收传感器的距离计算无人飞行器中心点与用户的方位，是本领域技术人员利用普通几何知识进行相对定位计算的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3引用权利要求2，其附加技术特征对无人飞行器中心点与用户的方位的计算方式作出了进一步的限定。然而其附加技术特征限定的计算方式是本领域技术人员根据四元十字阵算法进行定位时的常规计算方式。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4引用权利要求3，其附加技术特征对调整无人飞行器与用户的水平方位作出了进一步的限定。然而，比例积分微分PID控制器是工业控制应用中常见的控制部件，将其应用于控制调整飞行器的飞行速度以达到调整飞行器相对于用户水平方位的目的是本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5请求保护一种无人飞行器的追随装置，其是与权利要求1的方法权利要求相对应的装置权利要求，技术特征一一对应。基于前述与独立权利要求1相同的理由，权利要求5所要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，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
6、从属权利要求6-7的附加技术特征与权利要求2-3的附加技术特征相对应，基于前述与权利要求2-3相同的理由，权利要求6-7均不具备创造性，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
7、独立权利要求8请求保护一种可穿戴设备，对比文件1是最接近的现有技术，其具体公开内容参见对权利要求1的评述。
权利要求8与对比文件1相比，区别在于：（1）一个超声波发射传感器设置在可穿戴设备中，四个超声波接收传感器安装在无人飞行器上各旋翼的下方，位置的连线呈十字交叉形，交点为所述无人飞行器的中心点，到无人飞行器中心点的距离都相等；超声波发射传感器与四个超声波接收传感器相匹配，它们之间建立配对连接实现身份相匹配；（2）根据发射的距离信号计算无人飞行器相对用户的方位具体是无人飞行器的中心点相对用户的方位；（3）根据无人飞行器相对于用户的方位调整无人飞行器的水平方位使无人飞行器与用户的方位满足预设方位，所述水平方位是指用户上方预定高度，且以用户位置为中心，以预定值为半径的圆周上的位置。基于上述区别可以确定，本申请实际解决的技术问题是如何具体实现无人飞行器与用户之间的超声波定位、采用何种追随策略。
根据上述对权利要求1的评述可知，上述区别（1）是本领域技术人员在对比文件2的技术启示下结合本领域常规技术手段易于想到的，上述区别（2）和（3）是本领域的常规技术手段，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段，获得权利要求8所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求8不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
9、权利要求9引用权利要求8，其附加技术特征具体限定了：所述可穿戴设备为智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机，所述发射传感器为红外线发射传感器，所述接收传感器为红外线接收传感器。对比文件1中还公开了：定位识别技术还可以采用基于红外线的定位技术（参见说明书第[0064]段）；此外，智能手表、智能手环、智能眼镜或智能耳机均是常见的可穿戴设备类型。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本申请权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据上述事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月03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三个月内向北京知识产权法院起诉。
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