发明创造名称：一种智能仿生传感器
外观设计名称：
决定号：191391
决定日：2019-09-29
委内编号：1F264619
优先权日：
申请（专利）号：201510777271.2
申请日：2015-11-15
复审请求人：吉林大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨建坤
合议组组长：徐丹
参审员：吕卓凡
国际分类号：G01P5/08,G01F1/56
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，其中一部分区别技术特征已被其他对比文件所公开，并且该部分特征在对比文件中所起的作用与该特征在本发明中的作用相同，而另一部分区别技术特征属于本领域的公知常识,那么该权利要求相对于最接近的现有技术与该其他对比文件和本领域公知常识的结合是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510777271.2，名称为“一种智能仿生传感器”的发明专利申请。申请人为吉林大学。本申请的申请日为2015年11月15日，公开日为2016年03月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门审查员于2018年08月22日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其中在驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN104215283A，公告日为：2014年12月17日；
对比文件2：CN204115724U，公开日为：2015年01月21日。
驳回决定所依据的文本为申请人于申请日2015年11月15日提交的权利要求第1项、说明书第1-26段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种智能仿生传感器，其特征在于：是由类蛊毛毛杆(1)、转动副(2)、弧形电容(3)、电极引线(4)组成，弧形电容(3)是由弧形电容上片(3a)和弧形电容下片(3b)构成，电极引线(4)是由电极上引线(4a)和电极下引线(4b)构成；类蛊毛毛杆(1)与弧形电容上片(3a)装配成一体，形成类蛊毛结构，类蛊毛毛杆(1)穿设在转动副(2)的转轴(21)中，电极上引线(4a)嵌入转动副(2)内，电极下引线(4b)与弧形电容下片(3b)相连接；弧形电容上片(3a)为动片，弧形电容下片(3b)为不动片。”
驳回决定认为：独立权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别在于：采用弧形电容，该电容的上片及下片是弧形的，类蛊毛毛杆与弧形电容上片装配成一体，形成类蛊毛结构，类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中，电极上引线嵌入转动副内，电极下引线与弧形电容下片相连接；弧形电容上片为动片，弧形电容下片为不动片。针对上述区别技术特征，在对比文件1已经公开设置球面状的电容构成角位移式变面积电容传感器来检测杆的偏转角的基础上，本领域技术人员有动机寻求其他的角位移式变面积电容传感器来代替球面状电容进行倾角检测。对比文件2(CN204115724U)公开了一种固体摆电容式倾角传感器，并具体公开了(说明书第7-8段，图1)：摆杆2通过铰链悬挂在支架上端，且能左右自由摇摆，电容传感器包括移动电极(3-1)、固定电极I(3-2)和固定电极II(3-3)，移动电极(3-1)、固定电极I(3-2)和固定电极II(3-3)由圆弧形金属板制成，移动电极(3-1)的一半与固定电极I(3-2)相对形成一个电容C1，移动电极(3-1)的另一半与固定电极II(3-3)相对形成另一个电容C2；当支架（1）的底座水平时，移动电极（3-1）与固定电极I（3-2）、固定电极II（3-3）的两个差动电容大小相等，即C1=C2；当底座向左倾斜时，电容C1增大，C2减小；反之，电容C1减小，C2增大，经过测量电路（4）获得与倾角相应的直流电压输出。上述技术特征在对比文件2中的作用与区别技术特征中采用弧形电容的作用相同，都是进行倾角检测，对比文件2给出了使用弧形电容代替球面状电容感测角度偏移的启示。在采用弧形电容代替球面状电容时，为了检测杆的倾斜，本领域技术人员容易想到将弧形电容上片作为动片，弧形电容下片作为不动片，并将类蛊毛毛杆与弧形电容上片装配成一体，从而形成类蛊毛结构；采用转动副代替铰链，并使类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中，电极上引线嵌入转动副内，电极下引线与弧形电容下片相连接，为本领域的常规设计。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域常规的技术手段得到权利要求1请求保护的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备创造性。
申请人吉林大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年11月02日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了修改后的权利要求书。修改如下：在驳回针对的权利要求1中加入了技术特征“其中，类蛊毛毛杆(1)为轻质刚性较大的材料制成，弧形电容器上片(3a)为大密度且具有导电性能的材料制成，使类蛊毛结构的整体重心在转动中心之下，当类蛊毛毛杆(1)受到流体信号的激励而发生偏转时，带动下端的弧形电容器上片(3a)偏离弧形电容下片(3b)一定距离，从而使得电容器(3)的电容改变，当流体信号的激励撤销时，重力所形成的回正力矩使高纵深比类蛊毛毛杆(1)回正”。
复审请求人认为：（1）本发明适用的测量流速范围是0-1m/s的微小气体流量，对比文件适用的测量流速范围为0-500mm/s的微小气体流量；（2）本发明解决的问题是如何根据测量流速范围0-1m/s准确调整测量的灵敏度和流量检测范围，对比文件1仅调整流量检测范围，并且为了解决其技术问题采用的技术方案不同；（3）本发明与对比文件2的应用范围、技术问题及技术方案也不同。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月07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人的意见陈述不具有说服力，坚持原驳回决定。
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2019 年06月12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的区别在于：权利要求1的传感器还包括转动副，电容上片和电容下片构成弧形电容，类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中，电极上引线嵌入转动副内；类蛊毛毛杆为轻质刚性较大的材料制成，弧形电容器上片为大密度且具有导电性能的材料制成，使类蛊毛结构的整体重心在转动中心之下，当流体信号的激励撤销时，重力所形成的回正力矩使高纵深比类蛊毛毛杆回正。根据上述区别技术特征，可以确定本申请实际解决的技术问题为：如何测量沿某一方向的流速以及如何提高类蛊毛毛杆回正力矩的稳定性。对于上述区别技术特征，首先，在对比文件1的基础上，当为了测量沿某一方向的流速时，本领域技术人员容易想到使类蛊毛毛杆仅在待测量方向上能够自由摆动，通过测量毛杆在该方向上的摆动角度来测量沿该方向的流速。其次，对比文件2公开了一种固体摆电容式倾角传感器，并具体公开了弧形电容上片、弧形电容下片以及摆杆和铰链（相当于转动副），并且其作用也是为了测量摆杆在左右方向的摆动角度，也是通过摆杆和移动电极的重力提供回正力矩。即对比文件2给出了采用转动副使摆动杆左右摆动、采用弧形电容来测量摆杆在某一方向的摆动角度以及利用摆杆和移动电极的重力提供回正力矩的技术启示。此时，将转动副的转动中心设置在毛杆的下部，使位于转动副转动中心上面的毛杆接受流体的作用力，是本领域技术人员容易想到的。而通过选择毛杆和毛杆下端的电容上片的材料密度使类蛊毛结构的整体重心在转动中心之下，是本领域技术人员在使用摆杆时为了保持摆杆平衡时的常规设计。也就是说，类蛊毛毛杆为轻质刚性较大的材料制成，弧形电容器上片为大密度且具有导电性能的材料制成是本领域技术人员容易想到的。而使类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中是本领域在固定摆杆时的常规设计；为了方便将与类蛊毛毛杆一起摆动的电容上极片的信号引出，将电极上引线嵌入转动副内是本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019 年07月08日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）不能将本发明整体技术方案拆分成多个单独的技术方案来分开评价每个单独技术方案的创造性而否认本发明整体技术方案的创造性。（2）本发明与对比文件1相比，两者驱动类蛊毛结构回正的力矩不同。（3）首先，对比文件2与对比文件1解决的技术问题不同，因此两者不能结合。其次，对比文件2中驱动摆杆摆动和使摆杆回正的力矩均是由重力和相应力臂产生的，而本发明通过微小气流产生的推力以及其相应力臂形成的力矩使类蛊毛毛杆摆动，通过重力所形成的回正力矩使类蛊毛毛杆回正，两者具有实质性差异，因此对比文件2没有技术启示。
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、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提交复审请求时提交了经过修改的权利要求书，因此，本复审决定依据的文本为：复审请求人于申请日2015年11月15日提交的说明书第1-26段、说明书附图1-6、说明书摘要、摘要附图，于2018年11月02日提交复审请求时提交的权利要求第1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。
如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，其中一部分区别技术特征已被其他对比文件所公开，并且该部分特征在对比文件中所起的作用与该特征在本发明中的作用相同，而另一部分区别技术特征属于本领域的公知常识,那么该权利要求相对于最接近的现有技术与该其他对比文件和本领域公知常识的结合是显而易见的。
具体到本案：
本申请独立权利要求1请求保护一种智能仿生传感器，对比文件1公开了一种基于蝎子蛊毛流量感知机理的气体微流量检测装置，其中具体公开了以下内容（参见说明书第5-33段以及附图1-3）： 本实施例是由类蛊毛毛杆1、类蛊毛基部2、类蛊毛座3、弹性连接膜4、第一电极引线5和第二电极引线6构成，类蛊毛毛杆1与类蛊毛基部2装配成一体，形成类蛊毛结构；类蛊毛基部2下半部分具有导电涂层9，类蛊毛基部2安装在类蛊毛座3与弹性连接膜4装配后的类球形腔7内；弹性连接膜4上部具有开口8，弹性连接膜4的开口8大小限制类蛊毛毛杆1摆动角度的大小；第一电极引线5嵌入弹性连接膜4表面，当类蛊毛结构摆动时与类蛊毛基部2的导电涂层9接通；类蛊毛座3为圆柱形绝缘体，类蛊毛座3的半球形凹槽10正好能支撑类蛊毛基部2在其内自由摆动，半球形凹槽10内表面具有导电层，导电层之上覆盖有一层绝缘层，类蛊毛基部2装配到类蛊毛座3中两者形成等效角位移式变面积电容传感器；第二电极引线6从类蛊毛座3底部引出，第二电极引线6与类蛊毛座3的导电层连接。
当有微小流量的气体流经，类蛊毛毛杆受到气流的摩擦力和阻力，并由类蛊毛毛杆及类蛊毛基部受力时形成的微杠杆结构将摩擦力和空气阻力放大，使类蛊毛相对类蛊毛座发生偏转。由于类蛊毛基部和类蛊毛座分别有导电涂层并相互绝缘，形成电容器。类蛊毛相对类蛊毛座偏转时相当于一个角位移式变面积电容传感器，通过检测电容容量的变化，实现对气体微流量的测量。
通过比较可知，对比文件1公开的“基于蝎子蛊毛流量感知机理的气体微流量检测装置”相当于公开了权利要求1的主题“智能仿生传感器”。对比文件1公开的“类蛊毛毛杆1”，即权利要求1的“类蛊毛毛杆”。对比文件1公开的“第一电极引线5和第二电极引线6”，相当于权利要求1的“电极引线”。对比文件1公开了“类蛊毛基部2下半部分具有导电涂层9”以及“半球形凹槽10内表面具有导电层，导电层之上覆盖有一层绝缘层，类蛊毛基部2装配到类蛊毛座3中两者形成等效角位移式变面积电容传感器”，相当于公开了权利要求1的“电容”，其中对比文件1公开的“导电涂层9”相当于权利要求1的“电容上片”，对比文件1公开的“半球形凹槽10内表面具有导电层”相当于权利要求1的“电容下片”。对比文件1公开的“第一电极引线5嵌入弹性连接膜4表面，当类蛊毛结构摆动时与类蛊毛基部2的导电涂层9接通”，相当于公开了权利要求1的“电极上引线”；对比文件1公开的“第二电极引线6与类蛊毛座3的导电层连接”，相当于公开了权利要求1的“电极下引线”以及“电极下引线与电容下片相连接”。对比文件1公开的“类蛊毛毛杆1与类蛊毛基部2装配成一体，形成类蛊毛结构”以及“类蛊毛基部2下半部分具有导电涂层9”，相当于公开了权利要求1的“类蛊毛毛杆与电容上片装配成一体，形成类蛊毛结构”。对比文件1公开的“类蛊毛座3的半球形凹槽10正好能支撑类蛊毛基部2在其内自由摆动”，可以直接地毫无疑义地确定类蛊毛基部2下半部分的导电涂层9随着类蛊毛基部2自由摆动，相当于公开了权利要求1的“电容上片为动片”。对比文件1公开的“半球形凹槽10内表面具有导电层，导电层之上覆盖有一层绝缘层”，相当于公开了权利要求1的“电容下片为不动片”。对比文件1公开的“当有微小流量的气体流经，类蛊毛毛杆受到气流的摩擦力和阻力，并由类蛊毛毛杆及类蛊毛基部受力时形成的微杠杆结构将摩擦力和空气阻力放大，使类蛊毛相对类蛊毛座发生偏转。由于类蛊毛基部和类蛊毛座分别有导电涂层并相互绝缘，形成电容器。类蛊毛相对类蛊毛座偏转时相当于一个角位移式变面积电容传感器，通过检测电容容量的变化，实现对气体微流量的测量”，相当于公开了权利要求1的“当类蛊毛毛杆受到流体信号的激励而发生偏转时，带动下端的电容器上片偏离电容下片一定距离，从而使得电容器的电容改变”。
因此，本申请权利要求1与对比文件1的区别在于:权利要求1的传感器还包括转动副，电容上片和电容下片构成弧形电容，类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中，电极上引线嵌入转动副内；类蛊毛毛杆为轻质刚性较大的材料制成，弧形电容器上片为大密度且具有导电性能的材料制成，使类蛊毛结构的整体重心在转动中心之下，当流体信号的激励撤销时，重力所形成的回正力矩使高纵深比类蛊毛毛杆回正。
根据上述区别技术特征，可以确定本申请实际解决的技术问题为：如何测量沿某一方向的流速以及如何提高类蛊毛毛杆回正力矩的稳定性。
对于上述区别技术特征，首先，在对比文件1的基础上，当为了测量沿某一方向的流速时，本领域技术人员容易想到使类蛊毛毛杆仅在待测量方向上能够自由摆动，通过测量毛杆在该方向上的摆动角度来测量沿该方向的流速。
其次，对比文件2公开了一种固体摆电容式倾角传感器，并具体公开了如下内容（参见说明书第3段及附图1）：摆杆（2）通过铰链悬挂在支架（1）上端，且能左右自由摆动；电容传感器（3）包括移动电极（3-1）、固定电极I（3-2）和固定电极II（3-3）；摆杆（2）的下端固定移动电极（3-1），同时移动电极（3-1）用作摆锤。移动电极（3-1）、固定电极I（3-2）和固定电极II（3-3）由圆弧形金属板制成；固定电极I（3-2）和固定电极II（3-3）放置在同一平面上，且在同一圆周上，彼此相互隔离；移动电极（3-1）的一半与固定电极I（3-2）相对形成一个电容，移动电极（3-1）的另一半与固定电极II（3-3）相对形成另一个电容。由此可见，对比文件2公开了弧形电容上片、弧形电容下片以及摆杆和铰链（相当于转动副），并且其作用也是为了测量摆杆在左右方向的摆动角度，也是通过摆杆和移动电极的重力提供回正力矩。即对比文件2给出了采用转动副使摆动杆左右摆动、采用弧形电容来测量摆杆在某一方向的摆动角度以及利用摆杆和移动电极的重力提供回正力矩的技术启示。
此时，将转动副的转动中心设置在毛杆的下部，使位于转动副转动中心上面的毛杆接受流体的作用力，是本领域技术人员容易想到的。而通过选择毛杆和毛杆下端的电容上片的材料密度使类蛊毛结构的整体重心在转动中心之下，是本领域技术人员在使用摆杆时为了保持摆杆平衡时的常规设计。也就是说，类蛊毛毛杆为轻质刚性较大的材料制成，弧形电容器上片为大密度且具有导电性能的材料制成是本领域技术人员容易想到的。而使类蛊毛毛杆穿设在转动副的转轴中是本领域在固定摆杆时的常规设计；为了方便将与类蛊毛毛杆一起摆动的电容上极片的信号引出，将电极上引线嵌入转动副内是本领域技术人员容易想到的。
关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）判断创造性时，通常使用三步法进行判断。如前述对权利要求1创造性的评述，在对比文件2给出的采用转动副使摆动杆左右摆动、采用弧形电容来测量摆杆在某一方向的摆动角度以及利用摆杆和移动电极的重力提供回正力矩的技术启示下，结合本领域的常规设计采用所述区别技术特征对对比文件1的技术方案进行改造，对本领域技术人员来说是显而易见的。（2）本发明与对比文件1在驱动类蛊毛结构回正的力矩方面存在不同，在前述对权利要求1创造性的评述中已经将权利要求1中与之相关的技术特征作为了区别特征。（3）技术启示的判断是对现有技术中是否给出将区别特征应用到最接近现有技术以解决发明实际解决的技术问题的启示的判断，当所述区别特征为另一份对比文件中披露的相关技术手段，并且该技术手段在该对比文件中所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用相同时，通常认为现有技术中存在上述技术启示。因此，对比文件2与对比文件1的技术方案整体上解决的技术问题上的不同，不影响两者的结合。如前所述，对比文件2公开了弧形电容上片、弧形电容下片以及摆杆和铰链（相当于转动副），并且其作用也是为了测量摆杆在左右方向的摆动角度，也是通过摆杆和移动电极的重力提供回正力矩。即对比文件2给出了采用转动副使摆动杆左右摆动、采用弧形电容来测量摆杆在某一方向的摆动角度以及利用摆杆和移动电极的重力提供回正力矩的技术启示。对比文件1已经公开了利用流体驱动类蛊毛毛杆摆动，对比文件2给出利用重力提供回正力矩的技术启示，在看到对比文件2的技术内容之后，本领域技术人员容易想到利用转动副使摆动杆左右摆动、采用弧形电容来测量摆杆在某一方向的摆动角度以及利用摆杆和移动电极的重力提供回正力矩。因此，对比文件2与本发明在驱动摆杆摆动的力矩上的不同，不影响本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域常用技术手段得到本申请权利要求1的技术方案。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域常规技术手段得到权利要求1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不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于 2018年08月22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,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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