发明创造名称：面向埋地日遗化武的专用金属探测器
外观设计名称：
决定号：183897
决定日：2019-07-16
委内编号：1F275060
优先权日：
申请（专利）号：201711479004.2
申请日：2017-12-29
复审请求人：清华大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：翟琳娜
合议组组长：张琳
参审员：张鑫
国际分类号：G01V3/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与最接近的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，而该对比文件既未给出相关的技术启示，并且该区别技术特征也不属于本领域的公知常识，则该权利要求相对于现有技术具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201711479004.2，名称为“面向埋地日遗化武的专用金属探测器”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2017年12月29日，公布日为2018年08月10日，申请人为清华大学。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2019年02月12日作出驳回决定，其理由是：权利要求1-9不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。驳回决定及实质审查过程中共引用了如下1篇对比文件：
对比文件1：授权公告号为CN204989502U的实用新型专利，其授权公告日为2016年01月20日。
驳回决定所针对的文本为：申请人于2018年11月26日提交的权利要求第1-9项，于2018年04月03日提交的说明书第[0001]-[0113]段，于申请日2017年12月29日提交的说明书附图1-8、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，包括：
频率选择单元(100)，用于调节探测信号频率；
发射电路(200)，与所述频率选择单元(100)电连接，用于发射所述探测信号；
接收电路(500)，用于接收由被测物通过所述探测信号照射而发出的反射信号；
模数转换单元(400)，与所述接收电路(500)电连接，用于将所述反射信号由模拟信号转换为数字信号；
控制单元(300)，与所述模数转换单元(400)电连接；
所述频率选择单元(100)还包括：
运算放大器(110)；
放大电路(120)，包括：
电阻R4，两端分别与所述运算放大器(110)的反向输入端和输出端相连接；
电阻R1，一端接地，另一端与所述运算放大器(110)的反向输入端电连接；
频率选择电路(130)，包括：
可变电容C1和可变电阻R2，所述可变电容C1的一端和所述可变电阻R2的一端接地，所述可变电容C1的另一端和所述可变电阻R2的另一端与所述运算放大器(110)的正输入端连接；
可变电容C2和可变电阻R3，串联于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间。
2. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述频率选择单元(100)还包括用于控制反馈电压幅值的稳压管Dz，所述稳压管Dz连接于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间。
3. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括连接于所述频率选择单元(100)和所述发射电路(200)之间的发射端放大电路(600)，所述发射端放大电路(600)包括：
第一升压变压器(650)，包括一个第一原线圈(610)，以及串联的第一副线圈(611)和第二副线圈(612)，所述第一原线圈(610)与所述频率选择单元(100)连接；
第二升压变压器(660)，包括串联的第二原线圈(620)、第三原线圈(630)，以及一个第三副线圈(631)；
第一三极管(670)，所述第一副线圈(611)的一端与所述第一三极管(670)的基极连接，所述第一副线圈(611)的另一端接地，所述第一三极管(670)的发射极接地，所述第一三极管(670)的集电极与所述第二原线圈(620)的一端连接，所述第二原线圈(620)的另一端与电源V1的正极连接；
第二三极管(680)，所述第二副线圈(612)的一端与所述第二三极管(680)的基极连接，所述第二副线圈(612)的另一端接地，所述第二三极管(680)的发射极接地，所述第二三极管(680)的集电极与所述第三原线圈(630)的一端连接，所述第三原线圈(630)的另一端与电源V1的正极连接。
4. 如权利要求3所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述发射电路(200)还包括发射线圈，所述发射线圈与所述第三副线圈(631)连接。
5. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述接收电路还包括依次连接的接收线圈和接收端放大电路，所述接收端放大电路与所述模数转换单元(400)连接。
6. 如权利要求5所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述接收电路还包括接收端放大电路，所述接收端放大电路连接于所述接收线圈和所述模数转换单元(400)之间。
7. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括人机交互模块(700)，所述人机交互模块(700)包括：
显示单元(710)和输入单元(720)，分别与所述控制单元(300)电连接。
8. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括：
供电单元(800)，与所述控制单元(300)、所述模数转换单元(400)和所述频率选择单元(100)电连接。
9. 如权利要求8所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述供电单元(800)和所述控制单元(300)、所述模数转换单元(400)、所述频率选择单元(100)之间连接有稳压电路(810)，所述稳压电路(810)包括串联于所述供电单元(800)两端的电阻R19、稳压管D1，所述稳压管D1与所述控制单元(300)并联。”
驳回决定认为：独立权利要求1与对比文件1之间存在以下区别：（1）该金属探测仪为面向埋地日遗化武的专用金属探测器；（2）频率选择单元还包括：运算放大器；放大电路，包括：电阻R4，两端分别与所述运算放大器的反向输入端和输出端相连接；电阻R1，一端接地，另一端与所述运算放大器的反向输入端电连接；频率选择电路，包括：可变电容C1和可变电阻R2，所述可变电容C1的一端和所述可变电阻R2的一端接地，所述可变电容C1的另一端和所述可变电阻R2的另一端与所述运算放大器的正输入端连接；可变电容C2和可变电阻R3，串联于所述运算放大器的反向输入端和所述运算放大器的输出端之间。区别（1）属于本领域技术人员基于对比文件1所公开的内容容易想到的，区别（2）属于本领域的常规技术手段，因此权利要求1相对于对比文件1与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2-6、9的附加技术特征均属于公知常识，从属权利要求7的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分属于公知常识，从属权利要求8的附加技术特征被对比文件1公开，因此也均不具备创造性。
申请人清华大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年02月27日向专利复审委员会提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，在驳回决定所针对的权利要求书的基础上，将从属权利要求2的附加技术特征补入独立权利要求1中，删除了从属权利要求2，并对其他从属权利要求的编号和引用关系进行了适应性调整。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，包括：
频率选择单元(100)，用于调节探测信号频率；
发射电路(200)，与所述频率选择单元(100)电连接，用于发射所述探测信号；
接收电路(500)，用于接收由被测物通过所述探测信号照射而发出的反射信号；
模数转换单元(400)，与所述接收电路(500)电连接，用于将所述反射信号由模拟信号转换为数字信号；
控制单元(300)，与所述模数转换单元(400)电连接；
所述频率选择单元(100)还包括：
运算放大器(110)；
放大电路(120)，包括：
电阻R4，两端分别与所述运算放大器(110)的反向输入端和输出端相连接；
电阻R1，一端接地，另一端与所述运算放大器(110)的反向输入端电连接；
频率选择电路(130)，包括：
可变电容C1和可变电阻R2，所述可变电容C1的一端和所述可变电阻R2的一端接地，所述可变电容C1的另一端和所述可变电阻R2的另一端与所述运算放大器(110)的正输入端连接；
可变电容C2和可变电阻R3，串联于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间；
如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述频率选择单元(100)还包括用于控制反馈电压幅值的稳压管Dz，所述稳压管Dz连接于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间。
2. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括连接于所述频率选择单元(100)和所述发射电路(200)之间的发射端放大电路(600)，所述发射端放大电路(600)包括：
第一升压变压器(650)，包括一个第一原线圈(610)，以及串联的第一副线圈(611)和第二副线圈(612)，所述第一原线圈(610)与所述频率选择单元(100)连接；
第二升压变压器(660)，包括串联的第二原线圈(620)、第三原线圈(630)，以及一个第三副线圈(631)；
第一三极管(670)，所述第一副线圈(611)的一端与所述第一三极管(670)的基极连接，所述第一副线圈(611)的另一端接地，所述第一三极管(670)的发射极接地，所述第一三极管(670)的集电极与所述第二原线圈(620)的一端连接，所述第二原线圈(620)的另一端与电源V1的正极连接；
第二三极管(680)，所述第二副线圈(612)的一端与所述第二三极管(680)的基极连接，所述第二副线圈(612)的另一端接地，所述第二三极管(680)的发射极接地，所述第二三极管(680)的集电极与所述第三原线圈(630)的一端连接，所述第三原线圈(630)的另一端与电源V1的正极连接。
3. 如权利要求2所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述发射电路(200)还包括发射线圈，所述发射线圈与所述第三副线圈(631)连接。
4. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述接收电路还包括依次连接的接收线圈和接收端放大电路，所述接收端放大电路与所述模数转换单元(400)连接。
5. 如权利要求4所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述接收电路还包括接收端放大电路，所述接收端放大电路连接于所述接收线圈和所述模数转换单元(400)之间。
6. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括人机交互模块(700)，所述人机交互模块(700)包括：
显示单元(710)和输入单元(720)，分别与所述控制单元(300)电连接。
7. 如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，还包括：
供电单元(800)，与所述控制单元(300)、所述模数转换单元(400)和所述频率选择单元(100)电连接。
8. 如权利要求7所述的面向埋地日遗化武的专用金属探测器，其特征在于，所述供电单元(800)和所述控制单元(300)、所述模数转换单元(400)、所述频率选择单元(100)之间连接有稳压电路(810)，所述稳压电路(810)包括串联于所述供电单元(800)两端的电阻R19、稳压管D1，所述稳压管D1与所述控制单元(300)并联。”
复审请求人认为：对比文件1的技术方案是通过调节可调电位器的电阻来改变金属探测仪的探测频率，而本申请既可以调节电容，也可以调节电阻来实现探测频率调节，并且本领域技术人员无法知晓如何将放大电路、运算放大器和频率选择单元配合能够实现对信号输出频率的调节，对比文件1也没有揭示稳压管的技术特征，本申请通过运算放大器、放大电路、频率选择电路配合，实现对探测信号的频率无极和精确调节，电路结构简单，振幅线性输出，精度高，并且通过稳压管可以对输出电压进行控制，便于获取需要的输出电压。因此修改后的独立权利要求1相对于对比文件1具备创造性，其从属权利要求也均具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月12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，本领域技术人员根据RC振荡电路中谐振频率的公式可知，无论是调节感抗电阻还是调节电容，都能够改变频率，且通过频率选择单元与放大电路配合进行频率信号放大以及通过设置稳压管进行稳压均属于本领域电路设计的常规技术手段，因此坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定理由
（一）关于审查文本
由于复审请求人在提出复审请求时对申请文件进行了修改，经审查，其中所作的修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定,因此复审决定所针对的文本为：复审请求人于2019年02月27日提交的权利要求第1-8项，于2018年04月03日提交的说明书第[0001]-[0113]段，于申请日2017年12月29日提交的说明书附图1-8、说明书摘要及摘要附图。
（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。
如果一项权利要求的技术方案与最接近的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，而该区别技术特征既未被其他对比文件所公开，也未给出相关的技术启示，并且也不属于本领域技术人员的公知常识，则该权利要求相对于上述对比文件具备创造性。
具体到本案，
1.独立权利要求1请求保护一种面向埋地日遗化武的专用金属探测器，对比文件1公开了一种用于在野外探测金属目标物的金属探测仪，两者属于相同的金属探测领域，并具体公开了（参见说明书第[0007]-[0028]段，附图1-2）：该金属探测仪包括一发射电路1、一接收电路2、一工作频率调节电路3、一比较器U3A、一单片机4和一显示装置5；该发射电路1用于发射电磁波信号，该接收电路2用于接收和测量反射回来的电磁波信号，该发射电路1包括一电感线圈6L1，该电感线圈用作发射电磁波信号的发射线圈；该工作频率调节电路3具有一可调电位器W6和一电容C33，该可调电位器W6与该电容C33串联后作为一整体与该电感线圈6L1并联；该可调电位器连接至一旋钮，该旋钮用于调节该可调电位器，该电感线圈还和一电容组并联，该电容组由三个并联的电容6C1、6C2、C27构成，也就是说，该电感线圈6L1和电容6C1、6C2、C27并联后再和串联后的可调电位器W6及电容C33并联，该部分电路实质上决定了金属探测仪的工作频率；该比较器U3A用于获取该电感线圈发射的电磁波信号，并输出与获取的该电磁波信号同步的方波信号，该单片机4获取该比较器输出的方波信号并测量方波信号的频率后，由该显示装置5显示测得的频率，即当前的工作频率。该金属探测仪在使用中可以通过调控该工作频率调节电路中的可调电位器的电位，在一定范围内主动改变工作频率，使之避开外界的干扰信号影响继续正常工作。
将权利要求1和对比文件1进行比较,用于发射电磁波信号的发射电路1相当于本专利权利要求1中的发射电路(200)，用于接收和测量反射回来的电磁波信号的接收电路2相当于本专利权利要求1中的接收电路(500)，工作频率调节电路3对应于本专利权利要求1中的频率选择单元(100)，该工作频率调节电路3与发射电路1中的电感线圈6L1并联对应于本专利权利要求1中的发射电路(200)与频率选择单元(100)电连接。
由此可知，本申请和对比文件1相比，两者解决技术问题不同。依据本申请说明书第[0005]-[0007]段的记载可知，本申请的技术方案所要解决的技术问题为埋地日遗化武的金属包装物锈蚀严重，采用传统的全金属探测器和铁金属探测器存在探测遗漏问题，该技术方案的探测对象为锈蚀严重的铁化合物；而依据对比文件1的说明书第[0007]段的记载可知，对比文件1所要解决的技术问题是为了克服现有的金属探测仪容易受到外界电磁场干扰，影响探测器正常工作的问题，由于两者所要解决的具体技术问题不同，为解决不同技术问题采用的技术手段亦存在差别；具体地，1）探测对象不同。由本申请说明书第[0048]-[0062]段的记载可知，由于日遗化武的金属外壳多为铁制，在经过长时间掩埋后与周围环境发生电化学或化学反应，导致其化学、机械或物理特性发生改变，铁在锈蚀后，铁原子变为离子状态，铁锈的主要成分为氧化铁、四氧化三铁等铁磁性物质，而氧化铁、四氧化三铁被磁化后的磁性要弱于金属铁，因此采用传统的铁金属探测装置容易造成目标检测的遗漏，即本申请针对的探测对象是不同于一般金属的、氧化程度高的埋地日遗化武，与对比文件1解决的技术问题和探测对象没有直接关联，其探测对象是一般的金属。2）基于不同的技术问题，两者所采用的技术手段不同。本申请如权利要求1所示技术方案，其针对面向埋地日遗化武这一特殊属性的探测对象使用专用探测器，通过频率选择单元进行频率设置进行探测，在该频率选择单元中设置可以调节的可变电阻和可变电容，实现对发射电路的电流频率进行精确调节，进而提高对铁化合物的精确探测，其具体实现方式包括使用开关和一些值差别较大的电容实现频率的粗调，使用数字电位器调整电阻来实现频率的细调进而改变发射电路正弦波的频率，即频率选择单元的作用是进行精细调节以实现精确探测；对比文件1的技术方案中虽然也设置了可调电位器对其工作频率进行调节，但调节的目的在于服务其要解决的技术问题，即减少电磁干扰，因此其处理的内容以及调解方式均与本申请不同，对比文件1的技术方案中与可调电位器串联及并联的多个电容为固定电容，其仅仅依赖于该电位器完成在一定范围内频率调节，实现探测器的工作频率可以避开外界干扰信号的影响，并且，由于对比文件1的技术方案中仅对发射电路的工作频率进行采集，并不对接收电路的频率进行采集和分析，即其技术方案可以实现工作频率不与外界干扰信号的频率相冲突即可，并不要求对其工作频率进行精确的调节，且该调节方式与探测对象的属性没有直接关系。
由此可知，本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案之间的区别包括：
（1）权利要求1所要求保护的金属探测器用于对埋地日遗化武进行探测，对比文件1所公开的金属探测仪用于在野外探测金属目标物，即两者探测对象存在差别；
（2）权利要求1中的模数转换单元(400)与接收电路(500)电连接，用于将反射信号由模拟信号转换为数字信号，控制单元(300)与模数转换单元(400)电连接，对比文件1中由发射电路中的电感线圈发射的电磁波信号传输至比较器，该比较器输出与该电磁波信号同步的方波信号，由单片机根据该方波信号获得发射电路的当前工作频率，即两个技术方案中的处理器（控制单元或单片机）所获取的信号不同，本申请所获取的为由被测物发出的反射信号，对比文件1所获取的为发射电路发出的发射信号；
（3）权利要求1中的频率选择单元(100)包括：运算放大器(110)、放大电路(120)和频率选择电路(130)；其中，放大电路(120)，电阻R4，两端分别与所述运算放大器(110)的反向输入端和输出端相连接，电阻R1，一端接地，另一端与所述运算放大器(110)的反向输入端电连接；频率选择电路(130)包括：可变电容C1和可变电阻R2，所述可变电容C1的一端和所述可变电阻R2的一端接地，所述可变电容C1的另一端和所述可变电阻R2的另一端与所述运算放大器(110)的正输入端连接；可变电容C2和可变电阻R3，串联于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间；频率选择单元(100)还包括用于控制反馈电压幅值的稳压管Dz，所述稳压管Dz连接于所述运算放大器(110)的反向输入端和所述运算放大器(110)的输出端之间，对比文件1中利用由三个并联的电容6C1、6C2、C27构成的电容组再与串联后的可调电位器W6及电容C33并联构成电路对电感线圈6L1的工作频率进行调节，即两者用于对发射电路的工作频率进行调节的调节电路的具体结构不同。
基于以上区别技术特征，本申请权利要求1的技术方案实际解决的技术问题为：实现对埋地日遗化武中的铁化合物的精准探测。
对此，合议组认为：上述区别特征限定了本申请的技术方案中针对特定的探测对象的精细探测的技术手段，同时，基于上述分析可知，对比文件1不涉及对特定探测对象进行精细探测的技术问题，本领域技术人员基于对比文件1的技术方案并不会得到对发射电路中的电容也进行调节进而获得更加精确的频率调节效果的技术启示，更不会想到对其发射电路进行改进，进而得到与本申请的权利要求1中相同电路结构的频率调节电路。综上所述，本申请权利要求1的技术方案相对于对比文件1与本领域公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在独立权利要求1相对于对比文件1具备创造性的基础上，其从属权利要求2-8也均具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
综上所述，本申请的权利要求1-8相对于对比文件1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年02月12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以下述文本为基础继续进行审批程序：即复审请求人于2019年02月27日提交的权利要求第1-8项，于2018年04月03日提交的说明书第[0001]-[0113]段，于申请日2017年12月29日提交的说明书附图1-8、说明书摘要及摘要附图。
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,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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
