一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置及用于该列车运行监控装置的方法-复审决定


发明创造名称:一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置及用于该列车运行监控装置的方法
外观设计名称:
决定号:182144
决定日:2019-06-21
委内编号:1F258189
优先权日:
申请(专利)号:201510964036.6
申请日:2015-12-21
复审请求人:湖南中车时代通信信号有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李晓惠
合议组组长:张岩
参审员:韦斌
国际分类号:B61L27/00;H04L29/08
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现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但是,该区别技术特征是本领域技术人员在该篇对比文件的基础上容易想到的常规设计,则该权利要求请求保护的技术方案相对于该篇对比文件和本领域常规设计的结合不具有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201510964036.6,名称为“一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置及用于该列车运行监控装置的方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请日为2015年12月21日,公开日为2016年05月04日。申请人为湖南中车时代通信信号有限公司。
经实质审查,国家知识产权局原实质审查部门于2018年04月28日作出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求第1-12项不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
实质审查过程中引用了如下1篇对比文件:
对比文件1:CN 105159863A,公开日为2015年12月16日。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-2;2016年02月17日提交的说明书第1-112段;2017年06月26日提交的权利要求第1-12项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,所述列车运行监控装置LKJ包括主机单元,所述主机单元包括第一系单元和第二系单元;
所述第一系单元包括第一系输入插件组、第一系主机插件、第一系输出插件,其中,所述第一系输入插件组、所述第一系主机插件和所述第一系输出插件互相耦接,所述第一系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第一系安全输入插件;
所述第二系单元包括第二系输入插件组、第二系主机插件、第二系输出插件,其中,所述第二系输入插件组、所述第二系主机插件和所述第二系输出插件互相耦接,所述第二系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第二系安全输入插件;
其中,所述第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组;
所述第二系输入插件组和第二系输出插件是不同的插件组。
2. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系输入插件组和所述第二系输入插件组分别同时与所述第一系主机插件和所述第二系主机插件信号连接。
3. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系输入插件组包括第一系数字量输入插件、第一系频率量输入插件、第一系模拟量输入插件;
所述第二系输入插件组包括第二系数字量输入插件、第二系频率量输入插件、第二系模拟量输入插件。
4. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件为数字量输入插件和/或模拟量输入插件。
5. 根据权利要求1-4所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元和所述第二系单元互为热备。
6. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,所述第一系输出插件和所述第二系输出插件被配置为可以在同时只接收所述第一系主机插件向外发送的输出数据和同时只接收所述第二系主机插件向外发送的输出数据的两个状态之间切换。
7. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元还包括第一系通信记录插件,所述第一系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第一系主机插件双向信号连接;
所述第二系单元还包括第二系通信记录插件,所述第二系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第二系主机插件双向信号连接。
8. 根据权利要求7所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,所述外部设备信号接口为选自人机界面单元接口、应答器传输模块(BTM)接口、轨道信号单元接口中的一种或多种信号接口。
9. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元还包括第一电源和第一断路器;
所述第二系单元还包括第二电源和第二断路器。
10. 一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件。
11. 一种用于如权利要求2所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
当所述第一主机插件和所述第二主机插件都正常工作时,所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件;
当所述第一主机插件或所述第二主机插件中任意一个出现故障时,所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件同时将所述第一安全输入信号和所述第二安全输入信号传输到另一个正常工作的主机插件。
12. 一种用于如权利要求6所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第一系主机插件处理所述第一安全输入信号并产生第一输出数据,
所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件,所述第二系主机插件处理所述第二安全输入信号并产生第二输出数据,
当所述第一主机插件正常工作时,所述第一主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第一输出数据,所述第二主机插件不向外发送数据,
当所述第一主机插件出现故障时,所述第二主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第二输出数据,所述第一主机插件不向外发送数据。”
驳回决定认为,权利要求1与对比文件1相比的区别技术特征为:本申请的安全计算机架构应用于列车运行监控装置LKJ,且其所述的输入插件组包括至少一个基于二取二架构的安全输入插件,且第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组;第二系输入插件组和第二系输出插件是不同的插件组。该区别技术特征部分是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的,部分是本领域的常规设计。因此,权利要求1相对于对比文件1以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-9的附加技术特征或被对比文件1公开,或为本领域的公知常识,因而也不具备创造性。
权利要求10与对比文件1相比的区别技术特征为:本申请的安全计算机架构应用于列车运行监控装置LKJ,且所述的输入信号经过输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号。该区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的。因此,权利要求10相对于对比文件1以及本领域公知常识的结合不具备创造性。
权利要求11与对比文件1相比的区别技术特征为:A、本申请的安全计算机架构应用于列车运行监控装置LKJ,且所述的输入信号经过输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号;B、当所述第一主机插件或所述第二主机插件中任意一个出现故障时,所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件同时将所述第一安全输入信号和所述第二安全输入信号传输到另一个正常工作的主机插件。上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的。因此,权利要求11相对于对比文件1以及本领域公知常识的结合不具备创造性。
权利要求12与对比文件1相比的区别技术特征为:本申请的安全计算机架构应用于列车运行监控装置LKJ,且所述的输入信号经过输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号。上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的。因此,权利要求12相对于对比文件1以及本领域公知常识的结合不具备创造性。
申请人湖南中车时代通信信号有限公司 (下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年08月13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2、6的附加技术特征加入权利要求1中,删除权利要求2、6,并相应地修改了权利要求的编号和引用关系。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,所述列车运行监控装置LKJ包括主机单元,所述主机单元包括第一系单元和第二系单元;
所述第一系单元包括第一系输入插件组、第一系主机插件、第一系输出插件,其中,所述第一系输入插件组、所述第一系主机插件和所述第一系输出插件互相耦接,所述第一系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第一系安全输入插件;
所述第二系单元包括第二系输入插件组、第二系主机插件、第二系输出插件,其中,所述第二系输入插件组、所述第二系主机插件和所述第二系输出插件互相耦接,所述第二系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第二系安全输入插件;
其中,所述第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组;
所述第二系输入插件组和第二系输出插件是不同的插件组;
所述第一系输入插件组和所述第二系输入插件组分别同时与所述第一系主机插件和所述第二系主机插件信号连接;
所述第一系输出插件和所述第二系输出插件被配置为可以在同时只接收所述第一系主机插件向外发送的输出数据和同时只接收所述第二系主机插件向外发送的输出数据的两个状态之间切换。
2. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系输入插件组包括第一系数字量输入插件、第一系频率量输入插件、第一系模拟量输入插件;
所述第二系输入插件组包括第二系数字量输入插件、第二系频率量输入插件、第二系模拟量输入插件。
3. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件为数字量输入插件和/或模拟量输入插件。
4. 根据权利要求1-3所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元和所述第二系单元互为热备。
5. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元还包括第一系通信记录插件,所述第一系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第一系主机插件双向信号连接;
所述第二系单元还包括第二系通信记录插件,所述第二系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第二系主机插件双向信号连接。
6. 根据权利要求5所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,所述外部设备信号接口为选自人机界面单元接口、应答器传输模块(BTM)接口、轨道信号单元接口中的一种或多种信号接口。
7. 根据权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ,其特征在于,
所述第一系单元还包括第一电源和第一断路器;
所述第二系单元还包括第二电源和第二断路器。
8. 一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件。
9. 一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
当所述第一主机插件和所述第二主机插件都正常工作时,所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件;
当所述第一主机插件或所述第二主机插件中任意一个出现故障时,所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件同时将所述第一安全输入信号和所述第二安全输入信号传输到另一个正常工作的主机插件。
10. 一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号,
所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第一系主机插件处理所述第一安全输入信号并产生第一输出数据,
所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件,所述第二系主机插件处理所述第二安全输入信号并产生第二输出数据,
当所述第一主机插件正常工作时,所述第一主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第一输出数据,所述第二主机插件不向外发送数据,
当所述第一主机插件出现故障时,所述第二主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第二输出数据,所述第一主机插件不向外发送数据。”
复审请求人认为:(1)列车运行监控系统与安全计算机平台无关。(2)对比文件1的安全计算机平台是属于多系统平台,权利要求1的列车安全监控系统是单系统主机。(3)权利要求1中的“列车运行监控装置LKJ”暗含了对硬件尺寸的限制,而对比文件1的“安全计算机平台”并无尺寸限制。对比文件1中的安全计算机平台为一个计算机架构,是为了整合多个系统而提出的一个平台,其在硬件必然是包含了多个系统的硬件,设备所占空间较大。(4)对比文件1已经公开了其主机插件具有两个处理器,对所接收的输入信号进行二取二表决,由于对比文件1中每系主机仅接收其所对应的输入信号,并不会接收另一系的输入信号,在其主机插件中对相同输入路径的输入信号进行了二取二表决,在此基础上,本技术领域的技术人员不会再对具有相同输入路径的输入信号进行二取二的表决,其与主机插件中的二取二表决是完全重复的过程,对系统的安全性可靠性并不能提高,只是单纯重复了相同的步骤。(5)本申请第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组,而对比文件1中第一输入输出装置1C构成了一个插件结构,本申请相对于对比文件1至少可以解决以下三个技术问题:一是输入信号和输出信号物理隔离,进一步保证了信号的安全性;二是如果一个输入插件出现故障,仍然能够保持由两个输出插件同时输出安全信号,保证了输出信号的安全性;三是输入插件和输出插件任何一个出现故障后仅需替换一个插件即可,节省了维护成本。(6)本发明中两系的输入模块、输出模块之间可以没有主、备之分,主处理模块可以根据实际情况进行任意选择。这是一个特殊设计的二乘二取二系统,其不但同时具有可靠性高以及安全性高的优点,其还具有松散耦合的特点,两系输入输出模块各自采集、各自输出,相互间独立性较高,不互相影响。(7)本申请中的输入模块包含了基于二取二架构的安全输入模块,其输出到处理模块的信号为安全输入信号,而对比文件1中的安全计算机平台的主机接收的是输入模块直接输入的信号,并不是安全信号。(8)复审请求人提供了科技查新报告、LKJ技术条件、科技成果鉴定书等材料。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年08月17日依法受理了该复审请求,并将其转送至原实质审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组依法对本案进行审理。
合议组于2019年03月14日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件1相比的区别技术特征为:(1)对比文件1是一种采用2乘2取2的冗余-安全架构的安全计算机平台;而本申请是一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置LKJ;(2)对比文件1中包括采用插件结构的第一输入输出装置和采用插件结构的第二输入输出装置;而本申请的第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组,第二系输入插件组和第二系输出插件是不同的插件组。上述区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的。因此,权利要求1相对于对比文件1以及本领域公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开,或为本领域的公知常识,因而也不具备创造性。
权利要求8要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。对其进一步限定的技术特征已被对比文件1公开。因此,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求8相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。对其进一步限定的技术特征部分被对比文件1公开,部分是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的常规设计。因此,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求9相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。对其进一步限定的技术特征已被对比文件1公开。因此,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求10相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见,合议组认为:(1)本申请的权利要求书、说明书中限定的都是基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置,而对比文件1公开的安全计算机平台是可以广泛应用于各类轨道交通信号系统中的二乘二取二安全计算机平台,在该安全计算机平台上可以构建列控设备(参见说明书第[0058]、[0061]段),因此,对比文件1给出了利用二乘二取二安全计算机平台构建列车运行监控装置的技术启示。(2)对比文件1中所述“为其提供统一的软硬件平台”是指对比文件1中的基于二乘二取二用于轨道交通的安全计算机平台可通用于轨道交通领域各类车载及地面设备,并不是说要将其列举的多个系统结合在一起,也就是说,对比文件1的安全计算机平台不是多系统平台。(3)首先,如上所述,对比文件1中的安全计算机平台不是多系统平台。其次,对比文件1公开了“为其提供统一的软硬件平台,可根据所安装的不同系统选择L、M、N模块数量和种类”,也就是说,对比文件1中的安全计算机平台可根据所安装的不同系统调整模块数量和种类,显然也相应地调整了硬件尺寸。因此,在将对比文件1中的安全计算机平台应用于列车运行监控装置LKJ中时,根据实际需要调整模块数量和种类以及相应地调整硬件尺寸是本领域技术人员容易想到的常规设计。(4)首先,对比文件1公开了“通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能”。即,对比文件1公开了第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C分别同时与I系主机和II系主机信号连接。其次,参见对比文件1说明书第[0065]段:参见图2,第一主机装置1A还可进一步地采用二取二组合式安全结构。即,第一主机装置1A采用二取二组合式安全结构是进一步的实施例,与第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C分别同时与I系主机和II系主机信号连接并不冲突。(5)参见权利要求1的评述,对比文件1中的插件结构实现了标准化、模块化,方便安装与更换。虽然对比文件1中未限定输入输出装置是由一个插件结构实现的,还是由多个插件结构实现的,但是本领域技术人员在对比文件1的启示下容易想到,将输入输出装置由输入插件和输出插件组成能够更好的实现标准化和模块化,也更方便故障时的安装和更换。因此,本领域技术人员在面对如何方便更换、降低成本的技术问题时,容易想到使第一系输入插件组和第一系输出插件为不同的插件组,第二系输入插件组和第二系输出插件为不同的插件组,以方便故障时的更换,降低维护成本。由此达到的“输入信号和输出信号物理隔离,保证了信号的安全性”技术效果也是本领域技术人员能够预料的。(6)如上所述,对比文件1公开了第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C分别同时与I系主机和II系主机信号连接。因此,对比文件1中的两系的输入输出模块之间也可以没有主、备之分,其也能够达到“可靠性高、安全性高、松散耦合”的技术效果。(7)参见权利要求1的评述,对比文件1公开了“第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L”,即,对比文件1中的安全计算机平台的输入输出装置包括安全数字量输入。(8)科技查新报告、LKJ技术条件、科技成果鉴定书等材料中没有能够证明本发明具备创造性的证据或理由。因此,复审请求人的意见合议组不予支持。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年04月29日提交了意见陈述书,未修改申请文件,同时提交了“LKJ-15C型列车运行监控系统”科学技术成果鉴定证书。
复审请求人认为:本申请要求保护的主题是新型列车运行监控系统LKJ,该系统不仅需应用在动车组等新型机车上,还需在已装有旧型列车运行监控系统LKJ的老式机车组中实现换装。在本申请中输入模块、输出模块需分开设置,该模块分别同时与处理模块连接,在输入模块、传输模块、处理模块、输出模块中任意一个或者多个模块出现问题,都可以及时切换,从而实现整个系统的稳定运行;同时,由于以上模块的分开设置,在任何一个模块出现问题时,可以做到快速诊断,维修时也仅需替换一个插件即可,节约了维护成本,而对比文件1中的安全计算机平台没有公开上述技术特征,并且基于对比文件1所公开的信息,所属领域技术人员也不会发现由于输入输出插件组设置在同一插件组会导致列车运行监控系统LKJ在老式机车组中无法应用的问题,其不能在对比文件1的基础上发现这一技术问题,也就无法发现导致该技术问题的原因,从而也就不存在动机去有针对性地进行改进。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,依法作出如下审查决定。

二、决定的理由
(一)、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2018年08月13日提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,上述修改文本符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定,因此本复审决定所针对的文本为:复审请求人于申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-2;2016年02月17日提交的说明书第1-112段;2018年08月13日提交的权利要求第1-10项。
(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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但是,该区别技术特征是本领域技术人员在该篇对比文件的基础上容易想到的常规设计,则该权利要求请求保护的技术方案相对于该篇对比文件和本领域常规设计的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求1请求保护一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置LKJ。对比文件1公开了一种用于轨道交通的安全计算机平台,与本申请属于相同的轨道交通技术领域,其具体公开了(参见说明书第[0004]-[0076]段、附图1-3):
平台采用2乘2取2的冗余-安全架构,主备故障切换技术,满足安全性和可靠性的要求;平台设计模块化,大大减少应用开发成本,可广泛应用于轨道交通领域,如计算机联锁、列控中心/区域控制器等。
参见图1,安全计算机平台具有由第一主机装置1A、第一通信中转装置1B和第一输入输出装置1C构成的I系和由第二主机装置2A、第二通信中转装置2B和第二输入输出装置2C构成的II系。第一通信中转装置1B的第一网络连接端和第一输入输出装置1C与FlexRay总线相连接,第一通信中转装置1B的第二网络连接端和第一主机装置1A与以太网相连接;第二通信中转装置2B的第三网络连接端和第二输入输出装置2C与FlexRay总线相连接,第二通信中转装置2B的第四网络连接端和第二主机装置2A与以太网相连接。
I系中,第一输入输出装置1C将采集到的现场数据通过FlexRay总线传输至第一通信中转装置1B,第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块。II系中现场数据和控制命令的传输过程与I系相同,基于以太网及FlexRay总线的I系和II系构成了双机冗余的安全计算机平台。通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能。
本安全计算机平台可广泛应用于轨道交通领域各类车载及地面设备,如干线铁路信号系统车载ATP、干线铁路信号系统地面计算机联锁、干线铁路信号系统列控中心、城市轨道交通信号系统车载ATP、城市轨道交通信号系统地面计算机联锁、城市轨道交通信号系统区域控制器等,为其提供统一的软硬件平台,并可根据所安装的不同系统选择L、M、N模块数量和种类。
第一以太网交换机1D和第二以太网交换机2D通过以太网相互连接并可实现第一主机装置1A和第二主机装置2A之间的数据通信,从而实现数据交互和自动故障主备切换等功能。
第一主机装置1A、第二主机装置2A、第一通信中转装置1B、第二通信中转装置2B、第一输入输出装置1C、第二输入输出装置2C、第一外部通信装置1E和/或第二外部通信装置2E都可以采用插件结构,方便安装与更换,安全计算机平台也可选地具有用于安装各插件的插箱(图中未示出)。较佳的是,插箱可以包括用于安装第一主机装置1A和/或第二主机装置2A插件的控制插箱、用于安装第一输入输出装置1C插件的第一插箱和用于安装第二输入输出装置2C插件的第二插箱等,第一插箱和第二插箱可以相互独立。插件和插箱的结构实现了平台设计标准化、模块化,并可根据应用需要在系统最大能力范围内可任意组合输入、输出类型和数量,减少应用系统开发和维护成本。
由对比文件1公开的上述内容可知:
安全计算机平台具有由第一主机装置1A、第一通信中转装置1B和第一输入输出装置1C构成的I系和由第二主机装置2A、第二通信中转装置2B和第二输入输出装置2C构成的II系。其中,安全计算机平台相当于主机单元,I系相当于第一系单元,II系相当于第二系单元,即上述内容公开了“主机单元包括第一系单元和第二系单元”。
第一主机装置1A、第二主机装置2A、第一通信中转装置1B、第二通信中转装置2B、第一输入输出装置1C、第二输入输出装置2C、第一外部通信装置1E和/或第二外部通信装置2E都可以采用插件结构,因此,第一主机装置1A相当于第一系主机插件,第一输入输出装置1C相当于第一系输入插件组、第一系输出插件,第二主机装置2A相当于第二系主机插件,第二输入输出装置2C相当于第二系输入插件组、第二系输出插件,即上述内容相当于公开了“所述第一系单元包括第一系输入插件组、第一系主机插件、第一系输出插件”、“所述第二系单元包括第二系输入插件组、第二系主机插件、第二系输出插件”。
第一通信中转装置1B的第一网络连接端和第一输入输出装置1C与FlexRay总线相连接,第一通信中转装置1B的第二网络连接端和第一主机装置1A与以太网相连接;相当于公开了“所述第一系输入插件组、所述第一系主机插件和所述第一系输出插件互相耦接”;第二通信中转装置2B的第三网络连接端和第二输入输出装置2C与FlexRay总线相连接,第二通信中转装置2B的第四网络连接端和第二主机装置2A与以太网相连接;相当于公开了“所述第二系输入插件组、所述第二系主机插件和所述第二系输出插件互相耦接”。
第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,相当于公开了“所述第一系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第一系安全输入插件”;参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L,相当于公开了“所述第二系输入插件组包括至少一个基于二取二架构的第二系安全输入插件”。
通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能。即,第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C分别同时与I系主机和II系主机信号连接,当I系主机作为主系主机时,I系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,当II系主机作为主系主机时,II系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令。上述内容相当于公开了“所述第一系输入插件组和所述第二系输入插件组分别同时与所述第一系主机插件和所述第二系主机插件信号连接;所述第一系输出插件和所述第二系输出插件被配置为可以在同时只接收所述第一系主机插件向外发送的输出数据和同时只接收所述第二系主机插件向外发送的输出数据的两个状态之间切换”。
由此可知,权利要求1的技术方案与对比文件1相比,其区别技术特征在于:(1)对比文件1是一种采用2乘2取2的冗余-安全架构的安全计算机平台;而本申请是一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置LKJ;(2)对比文件1中包括采用插件结构的第一输入输出装置和采用插件结构的第二输入输出装置;而本申请的第一系输入插件组和第一系输出插件是不同的插件组,第二系输入插件组和第二系输出插件是不同的插件组。
基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于对比文件1来说实际解决的技术问题是(1)如何提升列车运行监控装置LKJ的系统安全等级;(2)如何方便更换、降低成本。
对于区别(1),对比文件1公开了(参见说明书第[0058]、[0061]段):平台采用2乘2取2的冗余-安全架构,主备故障切换技术,满足安全性和可靠性的要求;平台设计模块化,大大减少应用开发成本,可广泛应用于轨道交通领域,如计算机联锁、列控中心/区域控制器等。本安全计算机平台可广泛应用于轨道交通领域各类车载及地面设备,如干线铁路信号系统车载ATP、干线铁路信号系统地面计算机联锁、干线铁路信号系统列控中心、城市轨道交通信号系统车载ATP、城市轨道交通信号系统地面计算机联锁、城市轨道交通信号系统区域控制器等,即,对比文件1中的采用2乘2取2的冗余-安全架构的安全计算机平台能够实现主备故障切换,满足安全性和可靠性的要求,可以应用于干线铁路信号系统列控中心等轨道交通领域各类车载及地面设备。而本申请中的列车运行监控装置LKJ便是本领域中常用的车载列控设备,因此,本领域技术人员在面对如何提升列车运行监控装置LKJ的系统安全等级的技术问题时,容易想到将对比文件1中的采用2乘2取2的冗余-安全架构的安全计算机平台用于列车运行监控装置LKJ中,以满足对安全性和可靠性的要求。
对于区别(2),对比文件1公开了(参见说明书第[0072]段):第一主机装置1A、第二主机装置2A、第一通信中转装置1B、第二通信中转装置2B、第一输入输出装置1C、第二输入输出装置2C、第一外部通信装置1E和/或第二外部通信装置2E都可以采用插件结构,方便安装与更换,安全计算机平台也可选地具有用于安装各插件的插箱(图中未示出)。插件和插箱的结构实现了平台设计标准化、模块化,并可根据应用需要在系统最大能力范围内可任意组合输入、输出类型和数量,减少应用系统开发和维护成本。即,对比文件1中的插件结构实现了标准化、模块化,方便安装与更换。虽然对比文件1中未限定输入输出装置是由一个插件结构实现的,还是由多个插件结构实现的,但是本领域技术人员在对比文件1的启示下容易想到,将输入输出装置由输入插件和输出插件组成能够更好的实现标准化和模块化,也更方便故障时的安装和更换。因此,本领域技术人员在面对如何方便更换、降低成本的技术问题时,容易想到使第一系输入插件组和第一系输出插件为不同的插件组,第二系输入插件组和第二系输出插件为不同的插件组,以方便故障时的更换,降低维护成本。
综上所述,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识,得出该权利要求的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求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,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2引用了权利要求1,其附加技术特征为:所述第一系输入插件组包括第一系数字量输入插件、第一系频率量输入插件、第一系模拟量输入插件;所述第二系输入插件组包括第二系数字量输入插件、第二系频率量输入插件、第二系模拟量输入插件。
对比文件1公开了(说明书第[0060]、[0072]段、附图1):第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L,可根据应用需要在系统最大能力范围内可任意组合输入、输出类型和数量。即,对比文件1公开了第一系输入插件组包括第一系数字量输入插件以及第二系输入插件组包括第二系数字量输入插件,并且,对比文件1给出了可任意组合输入、输出类型和数量的技术启示,本领域技术人员在对比文件1的启示下,根据实际需要设置频率量输入插件和模拟量输入插件是容易想到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用了权利要求1,其附加技术特征为:所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件为数字量输入插件和/或模拟量输入插件。
对比文件1公开了(说明书第[0060]段、附图1):第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L。而模拟量也是本领域中常用的输入信号,本领域技术人员可以根据需要选择设置模拟量输入插件。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用了权利要求1-3中任一项,其附加技术特征为:所述第一系单元和所述第二系单元互为热备。
上述附加技术特征已被对比文件1公开(说明书第[0060]段):通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5引用了权利要求1,其附加技术特征为:所述第一系单元还包括第一系通信记录插件,所述第一系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第一系主机插件双向信号连接;所述第二系单元还包括第二系通信记录插件,所述第二系通信记录插件一端设有外部设备信号接口,另一端与所述第二系主机插件双向信号连接。
上述附加技术特征已被对比文件1公开(说明书第[0070]段):I系中具有第一外部通信装置1E(相当于第一系通信记录插件),II系中具有第二外部通信装置2E(相当于第二系通信记录插件),第一外部通信装置1E和第二外部通信装置2E具有可以连接平台外部设备的外部通信接口,第一外部通信装置1E和第二外部通信装置2E通过以太网分别经第一以太网交换机和第二以太网交换机将外扩设备数据转发至第一主机装置和第二主机装置,并通过第一以太网交换机和第二以太网交换机接收第一主机装置和第二主机装置的命令数据。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6引用了权利要求5,其附加技术特征为:所述外部设备信号接口为选自人机界面单元接口、应答器传输模块(BTM)接口、轨道信号单元接口中的一种或多种信号接口。
然而,人机界面单元接口、应答器传输模块(BTM)接口、轨道信号单元接口是列车监控系统外部设备信号的常见接口,外部设备信号接口为选自上述接口中的一种或多种信号接口是本领域的常规选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7引用了权利要求1,其附加技术特征为:所述第一系单元还包括第一电源和第一断路器;所述第二系单元还包括第二电源和第二断路器。
然而,为了实现供电及供电控制,设置电源和断路器为惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求请求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。参见权利要求1的评述,对比文件1公开了:第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L。其中,现场数据相当于输入信号,上述内容相当于公开了“所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号”。
对比文件1还公开了:第一通信中转装置通过以太网将现场数据转发至第一主机装置,II系中现场数据和控制命令的传输过程与I系相同。相当于公开了“所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件”。
综上所述,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求8相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。
参见权利要求1的评述,对比文件1公开了:第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L。其中,现场数据相当于输入信号,上述内容相当于公开了“所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号”。
对比文件1还公开了:第一通信中转装置通过以太网将现场数据转发至第一主机装置,II系中现场数据和控制命令的传输过程与I系相同。相当于公开了“所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件”。
对比文件1还公开了:通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能。即,第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C分别同时与第一主机装置和第二主机装置信号连接。因此,当所述第一主机插件或所述第二主机插件中任意一个出现故障时,使得所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件同时将所述第一安全输入信号和所述第二安全输入信号传输到另一个正常工作的主机插件,是本领域技术人员容易想到的常规设计。
综上所述,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求9相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10.权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10要求保护一种用于如权利要求1所述的列车运行监控装置LKJ的信号处理方法。
参见权利要求1的评述,对比文件1公开了:第一输入输出装置1C可以包括I系安全数字量输入1~L,共L个负责采集现场数据的模块,参见附图1,第二输入输出装置2C包括II系安全数字量输入1~L。其中,现场数据相当于输入信号,上述内容相当于公开了“所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件分别从外部接受同一输入信号,所述输入信号分别经过所述第一系安全输入插件和所述第二系安全输入插件的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号”。
对比文件1还公开了:第一通信中转装置通过以太网将现场数据转发至第一主机装置,第一主机装置对现场数据进行处理并产生相应的控制命令,第一主机装置将控制命令通过以太网发送至第一通信中转装置,第一通信中转装置通过总线将控制命令转发至第一输入输出装置,II系中现场数据和控制命令的传输过程与I系相同。相当于公开了“所述第一系安全输入插件将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件,所述第一系主机插件处理所述第一安全输入信号并产生第一输出数据,所述第二系安全输入插件将所述第二安全输入信号传输到所述第二主机插件,所述第二系主机插件处理所述第二安全输入信号并产生第二输出数据”。
对比文件1还公开了:通常默认I系作为主系,II系作为备系,正常情况下,只由主系主机同时对第一输入输出装置1C和第二输入输出装置2C输出控制命令,备系主机不输出控制命令,当主系主机故障时,备系主机将成为主系主机,实现故障主备切换功能。相当于公开了“当所述第一主机插件正常工作时,所述第一主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第一输出数据,所述第二主机插件不向外发送数据,当所述第一主机插件出现故障时,所述第二主机插件同时向所述第一系输出插件和所述第二系输出插件发送所述第二输出数据,所述第一主机插件不向外发送数据”。
综上所述,在权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求10相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。

综上所述,权利要求1-10不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

(三)、针对复审请求人意见的答复
对于复审请求人的陈述意见,合议组认为:首先,原申请文件中并未记载将输入输出插件组设置成不同的插件组是由于输入输出在同一插件组的列车运行监控系统LKJ无法在老式机车组应用。其次,与将输入输出插件组设置成不同的插件组相比,输入输出插件组没有分开设置的列车运行监控系统LKJ应用在老式机车组时,系统差错率较高,显然是由于将输入输出插件组设置成不同的插件组能够更好的实现标准化和模块化,能够达到“方便故障时的更换,降低维护成本,输入信号和输出信号物理隔离,保证了信号的安全性”的技术效果,从而降低了差错率。第三,如何方便故障时的零件更换、降低成本是本领域技术人员在产品设计时通常会考虑的技术问题,本领域技术人员有动机在现有技术中寻找解决该技术问题的技术手段。由于对比文件1中的插件结构实现了标准化、模块化,方便安装与更换。虽然对比文件1中未限定输入输出装置是由一个插件结构实现的,还是由多个插件结构实现的,但是本领域技术人员在对比文件1的启示下容易想到,将输入输出装置由输入插件和输出插件组成能够更好的实现标准化和模块化,也更方便故障时的安装和更换。由此达到的“输入信号和输出信号物理隔离,保证了信号的安全性”技术效果也是本领域技术人员能够预料的,将其应用于老式机车组能够降低差错率也是必然的。综上所述,无论本领域技术人员是否能够认识到由于输入输出插件组设置在同一插件组会导致列车运行监控系统LKJ在老式机车组中无法应用的问题,都不妨碍本领域技术人员将输入输出装置设置为由输入插件和输出插件组成。另外,科技成果鉴定书中没有能够证明本发明具备创造性的证据或理由。
因此,复审请求人的意见合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月28日做出的驳回该发明专利申请的决定。
复审请求人如对本决定不服,可以依据专利法第41条第2款的规定,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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