发明创造名称：借助于两种光谱不同的散射光测量的烟雾探测
外观设计名称：
决定号：184393
决定日：2019-07-17
委内编号：1F278260
优先权日：2008-02-19
申请（专利）号：200980105644.4
申请日：2009-02-16
复审请求人：西门子瑞士有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：严嬿婉
合议组组长：李礼
参审员：张鑫
国际分类号：G08B17/107
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：在判断本领域技术人员是否有动机对对比文件进行改进时，需要以本领域的技术人员为判断主体，判断最接近的现有技术是否具有改进的需求或可能，若所提供的现有技术中并未公开区别技术特征解决相应技术问题的内容，且从设计原理上二者也存在差异，则应认为基于目前的现有技术未给出将相应的区别技术特征应用于最接近的现有技术中以解决相应技术问题的技术启示。
全文：
本复审请求涉及申请号为200980105644.4，名称为“借助于两种光谱不同的散射光测量的烟雾探测”的发明专利PCT申请（下称本申请）。本申请的申请日为2009年02月16日，优先权日为2008年02月19日，进入中国国家阶段日期为2010年08月19日，申请公布日为2011年01月19日，申请人原为西门子公司，后于2015年04月22日变更为西门子瑞士有限公司。
经实质审查，国家知识产权局于2013年12月03日针对申请人于2010年08月19日进入中国国家阶段时提交的说明书第1-83段、说明书附图、说明书摘要及摘要附图；以及于2012年12月31日提交的权利要求第1-13项做出驳回决定，其中引用如下对比文件：
对比文件1：CN1882968A号中国专利文献，公开日为2006年12月20日。
驳回决定指出，权利要求1与对比文件1的区别在于：如果差信号在时间上强烈地变化，分析单元则确定存在昆虫的指示。然而在对比文件1的基础上结合本领域技术常识得到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，因此权利要求1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分别对在先权利要求做了进一步限定，其限定部分的技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规选择，所以当其引用的在先权利要求不具备创造性时，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。驳回决定的其它说明部分还指出权利要求10-13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2014年03月18日向国家知识产权局提出了复审请求。复审请求人认为：对比文件1没有公开“分析单元(330)，其被安排为将第一输出信号与第二输出信号相比较并且如果差信号在时间上强烈地变化，则确定存在昆虫的指示”，且对比文件1中，烟雾感测单元基于第一光发射器109的光和第二光发射器110的光的受光信号量的比率来判断火灾是否发生，而不是基于第一输出信号和第二输出信号的“差信号”来判断，而且对比文件1也没有教导使用在时间上强烈变化的差信号作为存在昆虫的指示，因此，权利要求1-13具备专利法第22条第3款规定的创造性。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
针对上述复审请求，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。合议组于2015年05月08日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2015年08月24日提交了意见陈述书和权利要求的修改替换页，其中在权利要求1中增加特征“其中光发送设备（110,210,310）具有第一光源（111a，211a）和第二光源（112a，212a），并且所述第一光源和所述第二光源之间的间隔尽可能小，使得两个光脉冲的空间信号路径近似相同”，并删除从属权利要求5，对其它权利要求的序号及引用关系做适应性修改。复审请求人提交的修改后的独立权利要求1和9的内容分别如下：
“1. 一种用于基于光学散射光测量来在烟雾探测和昆虫探测之间进行区分的装置，所述装置具有：
光发送设备(110，210，310)，其被安排为发出光脉冲的时间序列，其中第一光脉冲具有第一光谱分布并且第二光脉冲具有与第一光谱分布不同的第二光谱分布；
光接收器(120，220，320)，其被安排为接收
来自第一光脉冲的第一散射光以及来自第二光脉冲的第二散射光
并且提供
指示第一散射光的第一输出信号以及
指示第二散射光的第二输出信号；以及
分析单元(330)，其被安排为将第一输出信号与第二输出信号相比较并且如果差信号在时间上强烈地变化，则确定存在昆虫的指示，其中光发送设备(110，210，310)具有第一光源(111a，211a)和第二光源(112a，212a)，并且所述第一光源和所述第二光源之间的间隔尽可能小，使得两个光脉冲的空间信号路径近似相同。
9. 一种用于基于光学散射光测量尤其是在使用根据权利要求1至8之一所述的装置(100，20，300)的情况下在烟雾探测和昆虫探测之间进行区分的方法，该方法包括：
借助于光发送设备(110，210，310)发出光脉冲的时间序列，其中第一光脉冲具有第一光谱分布并且第二光脉冲具有与第一光谱分布不同的第二光谱分布；
借助于光接收器(120，220，320)接收来自第一光脉冲的第一散射光以及来自第二光脉冲的第二散射光；
提供指示第一散射光的第一输出信号以及指示第二散射光的第二输出信号；
借助于分析单元(330)将第一输出信号与第二输出信号相比较；以及
如果差信号在时间上强烈变化，则确定存在昆虫的指示。”
结合上述修改，复审请求人认为：对比文件1中，比率被用于确定烟雾的类型，而不被用于指示昆虫的存在，对比文件1没有给出关于基于时间上强烈变化的差信号指示昆虫的存在的任何启示或动机。两个光源之间的尽可能小的间隔所具有的优点是，两个光脉冲的空间信号路径近似相同。修改后的权利要求1具有新颖性和创造性，类似的其他权利要求也相对于现有技术具有新颖性和创造性。
国家知识产权局于2016年02月17日做出第105654号复审决定。该决定所针对的文本是：复审请求人于2010年08月19日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件中文译文的说明书第1-12页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图；以及于2015年08月24日提交的权利要求第1-12项。审查决定中认为权利要求1与对比文件1的区别在于权利要求1的如下特征未被对比文件1所公开：（1）分析单元将第一输出信号与第二输出信号相比较获得的是差信号，并且如果该差信号在时间上强烈地变化，则确定存在昆虫的指示；（2）所述第一光源和所述第二光源之间的间隔尽可能小，使得两个光脉冲的空间信号路径近似相同。其中区别技术特征（1）为本领域的公知常识，对于区别技术特征（2）认为本领域技术人员均知晓，光脉冲在传输过程中由于路径不同会导致传输结果存在差异，在为了获得尽可能相同的光接收信号的情况下，使两个光脉冲的路径尽可能相同是本领域技术人员的常用技术手段。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合是显而易见的，不具备创造性。权利要求2-12进一步限定的技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规选择，因而也不具备创造性。
复审请求人对上述审查决定不服，向北京知识产权法院起诉，北京知识产权法院做出(2016)京73行初4070号行政判决书，并认为：权利要求1-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性，原告西门子有限公司的起诉理由不成立。复审请求人不服北京知识产权法院做出的上述判决并向北京市高级人民法院提起上诉。北京市高级人民法院经审理，做出(2018)京行终4122号行政判决书，撤销专利复审委员会第105654号复审请求审查决定。该判决书认为：（1）本申请对两个散射光输出信号的差信号进行分析来判断是否存在昆虫，而对比文件1通过一种散射光输出信号的受光信号量以及受光信号量的微分值来判断昆虫存在，二者虽均涉及光散射原理，但其具体的技术原理不同；（2）本申请和对比文件1的两个光发射器在工作原理、具体设置方式、功能等方面均存在差异；（3）在技术启示方面，如果将对比文件中的两个光发射器的间隔如本申请权利要求1一样限定的尽可能小，则无法实现对比文件1中确定烟雾类型的功能，因此本领域技术人员没有动机对其进行改进；来回飞行的昆虫在两个彼此相继的光脉冲之间的时间段内的运动可以被忽略，其差信号仍然保持信号电平0，而不会随之波动，也无需追踪差信号的时间变化来排除故障，因此之前认定的“典型的昆虫运动所产生的反射光的输出信号具有在时间上强烈的或急剧的波动特性”的生活常识在本申请中不适宜。因此，判决书认为第105654号审查决定认定的权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性，缺乏事实及法律依据。
在上述程序的基础上，国家知识产权局重新成立合议组进行审查。合议组经过合议，认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求的修改替换页，经审查，所做修改符合专利法第33条的规定，因此本次复审请求审查决定所依据的审查文本为：复审请求人于2010年08月19日进入中国国家阶段时提交的说明书第1-83段、说明书附图、说明书摘要及摘要附图；以及于2015年08月24日提交的权利要求第1-12项。
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。
2.1权利要求1要求保护一种用于基于光学散射光测量来在烟雾探测和昆虫探测之间进行区分的装置，对比文件1公开一种光散射型烟雾传感器，具体公开了（参见说明书第6页第6行至第16行、第16页第1行至第15行、第27页第7行至第40页第13行，图5、16-29）以下内容：
根据本发明，当接收到的光量超过预定的火阈值时，以及接收到光的微分差值不高于预定的错误警报极限时，烟雾传感器确定火灾发生。因为由诸如昆虫的外部物质所造成的接收到光量的改变相比较由火灾继续所造成的烟雾浓度的增加，即使接收到的光量达到火灾级别时，烟雾传感器也不确定火灾发生，只有当确定它的微分差值等于或小于反常极限时，烟雾传感器才确定火灾发生。因此，即使当诸如昆虫的外部物质存在于烟雾感测空间中时，错误报警也可以更准确地避免。
在第一实施例中，光散射型烟雾传感器1包括一个烟雾感测单元4a，该烟雾感测单元4a包括前述的光发射器5和光接收器6，通报电路15、采用中央处理单元(CPU)的信号处理单元16、存储单元17、光发射控制器18和放大电路19。光发射控制器18驱动光发射器5发光。信号处理单元16将作为放大电路19的输入的光接收器6的输出与火灾阈值TH1、错误报警阈值TH2或者障碍阈值TH3一一进行比较，从而确定是否有火灾发生，是否存在错误警报，或者是否存在障碍。
在第三实施例中，用于散射光的烟雾传感器包括：通报电路201，采用微处理单元（MPU）的信号处理单元103，储存单元104，第一光发射控制器105，第二光发射控制器106，放大电路107和烟雾感测单元108。烟雾感测单元108包括：第一光发射器109，可选取一红外线二极管，发射光的中部波长为λ1＝900nm(＝0.9μm)；第二光发射器110，可选取可见光LED，发射光的中部波长为λ2，λ2小于第一光发射器109的波长λ1，在第三实施例中，λ2＝500nm(＝0.5μm)；光接收器111，接收来自第一光发射器109和第二光发射器110的散射光。第一光发射器109，第二发射器110和光接收器111设置成使光轴能够在烟雾传感器外部空间中的烟雾检测点P相交。可定义一个比率R；比率R为光接收器111接收的由烟雾产生的第一光发射器109的光的受光信号量与光接收器111接收的由相同烟雾产生的第二光发射器110的光的受光信号量的比值。由于比率 R的受光信号量与散射效率成正比，当受光信号量为A1、A2时，R可定义为R＝A1/A2。通过预定阈值与比率R的比较，就可以确定烟雾的类型。
图26为图19所示的电路部件的传感器火灾感知过程的流程图。其中驱动第一光发射器109发射光线，如脉冲；为响应第一光发射器109的光发射，光接收器111收到的受光信号量A1被记录并保留。检测受光信号量A1是否超过预定阈值，如果超过，则进入障碍判断程序。图27的障碍判断程序中，如果受光信号量A1的微分值B没超过预定障碍阈值TH2，转入图26的火灾判断过程，如果微分值B超过预定障碍阈值TH2，利用受光信号量A1、微分值B以及预定阈值，确定障碍是暂时的还是持续的。在图26的火灾判断过程中，驱动第二光发射器110发射脉冲光，并利用光接收器111接收获得的受光信号并记录为受光信号量A2，根据A1和A2的比率R与阈值的比较，判断烟雾是否来自于火灾，以及如果是火灾，引起火灾的相应燃烧材料的种类。
将本申请权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1所公开内容相比，由于对比文件1的光散射型烟雾传感器根据接收到的光亮以及光的微分差值判断火灾发生，可以避免由于如昆虫的外部物质所造成的错误警报，因此相当于公开了一种用于基于光学散射光测量来在烟雾探测和昆虫探测之间进行区分的装置。对比文件1的第一实施例包括一个光发射器，可以判定是否存在火灾或如昆虫之类的障碍，第三实施例包括两个光发射器，不仅可以判断是否存在火灾或障碍，还可以进一步区分引起火灾的烟雾类型。在对比文件1的第三实施例中，第一光发射器109，可选取一红外线二极管，发射光的中部波长为λ1＝900nm，第二光发射器110，可选取可见光LED，发射光的中部波长为λ2，λ2小于第一光发射器109的波长λ1，因此，第一光发射器109发射的光相当于本申请中具有第一光谱分布的第一光脉冲，第二光发射器110发射的光相当于本申请中具有第二光谱分布的第二光脉冲，第二光谱分布和第一光谱分布不同，第一光发射器109和第二光发射器110的组合相当于本申请的光发送设备。光接收器111，接收来自第一光发射器109和第二光发射器110的散射光，并且响应第一光发射器109的光发射，根据接收到的散射光生成受光信号量A1，响应第二光发射器110的光发射，根据接收到的散射光生成受光信号量A2，因此，该光接收器111相当于本申请的光接收器，接收第一光脉冲的第一散射光以及第二光脉冲的第二散射光，受光信号量A1相当于指示第一散射光的第一输出信号，受光信号量A2相当于指示第二散射光的第二输出信号。
虽然对比文件1公开了作为光发送设备的第一光发射器109和第二光发射器110两个光源，但其工作原理、具体设置方式及功能等与权利要求1所限定的“第一光源和第二光源”不同：对比文件1利用上述两个光发射器判断烟雾的类型，且其在设置时需要采用不同角度并处于不同位置，从而使接收器可根据所接收到的来自两个光发射器的受光信号量的比值确定烟雾的类型；而本申请通过设置两个光源判断是否存在昆虫，具体是通过将第一输出信号与第二输出信号相比较，根据差信号的变化情况，具体判断是否存在昆虫，两个光源可以设置的尽可能近，使得两个光脉冲的空间信号路径近似相同。
由此可见，权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别为：本申请还包括分析单元，其被安排为将第一输出信号与第二输出信号相比较并且如果差信号在时间上强烈地变化，则确定存在昆虫的指示，光发送设备具有第一光源和第二光源，并且所述第一光源和第二光源之间的间隔尽可能小，使得两个光脉冲的空间信号路径近似相同。基于上述区别技术特征，可以确定权利要求1实际解决的技术问题是如何确定昆虫的存在。
本案的争议焦点在于：上述区别是否可在对比文件1所公开的技术方案基础上容易想到。
对此，合议组经审查认为：首先，对比文件1所公开的一种障碍判断方法可用于确定昆虫的存在，所采用的具体手段是其通过第一光发射器109发射光线，根据光接收器111收到的受光信号量A1、微分值B是否超过预定阈值判断障碍的可能性，因此，对比文件1已经解决了上述技术问题，而解决该技术问题的技术手段并不同于本申请中所采用的两个间隔尽可能小、使两光脉冲的空间信号路径近似相同的两个光源，比较两光源相应输出信号的差信号以判断是否存在昆虫。其次，本申请通过比较光接收器从双光源分别获得的输出信号来确定是否存在昆虫，该手段未被对比文件1公开，而目前也没有证据证明该手段为本领域的公知常识，且如上评述，对比文件1中虽具有两个光发射器，但两个光发射器的工作原理、具体设置方式和功能等均与本申请的两个光源存在差异，对比文件1中利用一个光源已解决了确定昆虫存在的问题，同时利用两个光发射器的作用在于为了确定烟雾种类，因此设置时需要采用不同角度并且在不同位置来分开设置，也就是说从功能、效果角度对比文件1中的两个光发射器所发出的两个光源无法与本申请所限定的第一、第二光源相对应，此外考虑到上述检测目的和检测原理上的差异，再无其他证据给出相应技术启示的情况下，本领域技术人员也不会对上述设置进行相应改进，即仅凭对比文件1公开内容不会将上述两个光发射器的间隔设置为权利要求1限定的“所述第一光源和所述第二光源之间间隔尽可能小”，因为如此改变事实上已完全脱离了对比文件1公开技术方案本身，即需为了实现另一对比文件1已具备的功能而对其为解决另一问题所设置的上述结构进行改造，而这一改造过程存有“事后诸葛亮”之嫌，因此，本领域技术人员无法从对比文件1获得改进的启示。再次，相比于对比文件1采用单一光源的技术方案，本申请采取双光源输出信号的方案具有明显的优势，其不需要如对比文件1一样采取倾斜的光路，可以将光线以近似垂直的方式射向地面再反射回光接收器，如果昆虫等障碍物打断其中一条光路，引起两个输出信号差值发生剧烈变化，即可判断出障碍物的存在，其判断手段更为简单且效果也更明显。
综上所述，对比文件1没有公开上述区别技术特征，也无法指导本领域技术人员对对比文件1进行改进。因此，权利要求1所要求保护的技术方案相对于对比文件1和公知常识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。
在此基础上，引用权利要求1的从属权利要求2-8同样也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
2.2权利要求9要求保护一种用于基于光学散射光测量尤其是在使用根据权利要求1至8之一所述的装置的情况下在烟雾探测和昆虫探测之间进行区分的方法，该方法特征与权利要求1所限定的装置大致对应，参见权利要求1的评述可知，权利要求9进一步限定的方法特征与对比文件1公开的内容相比，其区别为：借助于分析单元将第一输出信号与第二输出信号相比较；以及如果差信号在时间上强烈变化，则确定存在昆虫的指示。然而，该区别技术特征未被对比文件1所公开，本领域技术人员也无法从对比文件1获得改进的启示。因此，权利要求9所要求保护的技术方案相对于对比文件1和公知常识具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款规定的创造性。
在此基础上，引用权利要求9的从属权利要求10-12同样也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
基于上述事实和理由，合议组做出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2013年12月03日对本申请做出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定所针对文本的基础对本发明专利申请继续进行审查。
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。
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