发明创造名称:采用半波通信和WIFI的公交到站显示牌
外观设计名称:
决定号:191534
决定日:2019-09-29
委内编号:1F277963
优先权日:
申请(专利)号:201710162558.3
申请日:2017-03-18
复审请求人:福州台江区超人电子有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王琼
合议组组长:喻文芳
参审员:贾杰
国际分类号:H04B3/54,H04B3/56,G09F9/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求要求保护的技术方案相对于一篇对比文件存在区别特征,其中部分区别特征被其他对比文件公开,其余区别特征属于本领域惯用手段,即现有技术给出了将上述区别特征应用到该对比文件以解决其存在的技术问题的启示,这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该对比文件的技术方案以获得要求保护的技术方案,则该项权利要求的技术方案是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201710162558.3,名称为“采用半波通信和WIFI的公交到站显示牌”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为福州台江区超人电子有限公司。本申请的申请日为2017年03月18日,公开日为2017年08月18日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年02月11日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1、2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定引用的对比文件为:
对比文件1:CN1825379A,公开日为2006年08月30日;
对比文件2:“公交车辆自动定位与智能报站系统研究”,黄发乾,中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑,第8期,公开日为2008年8月15日;
对比文件3:CN106094620A,公开日为2016年11月09日。
驳回决定所依据的文本为:申请日2017年03月18日提交的权利要求第1-2项,说明书第1-21段(即第1-7页),说明书附图第1、2页,摘要附图;2017年04月08日提交的说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 采用半波通信和WIFI的公交到站显示牌,其特征是公交终点站设置主控制器,各公交站设置公交站控制器,主控制器与各公交站控制器通过电力线半波通信,每辆公交车安装车载控制器用于与公交站控制器进行无线通信;
主控制器和各公交站控制器的周波甄别电路由二个电压比较器组成,二个比较器分别设置在周波正半周下降段,峰值电压的60%至80%处作为甄别点1和30%至45%处作为甄别点2,周波正半周下降段接近通信中断的断点处,甄别点设置在通信中断的断点附近,滤去了大部分干扰,使通信在周波负半波的位置更准确;
在周波过零处,即甄别点0设置电压过零检测模块,单片机扫描甄别点电压比较器的输出电压,记录其跳变时的计时时间如果在允许误差范围内,则检测到的该周波信号为真;
同步时间采用对电网周波的累计计数值N与电网一个周波的平均时间T相乘的积,再加上计时时间点ti与电网周波整数值之间的计时值Ts得到同步时间TZ,其电网周波的平均时间是在电网周波计数过程将100个电网周波时间的测量值取其平均值得到;
系统在约定的同步时间通信,各站控制器和主控器的通信电路中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块,电网周波的负半波反相后方波信号到来时经0.5MS延时后接通通信电子开关,接通后计时9MS以内这一周波的通信结束,关断通信电子开关等待下一周波的通信,如此周而复始实现半波通信,通信结束时主控器向各站控制器发送关断通信 电子开关的指令;
公交车行驶里程的信号源为安装在变速器或车轮轮毂上的里程表传感器,里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路抗干扰后送入微控制器端口,公交车的车载控制器均预置各站间里程数据,以获得行驶中位置;公交车与公交站通信时,如果在设定的时间间隔内没有公交车到站,之后与到站的第一辆公交车通信时,另外发送标记信号M,公交车的车载控制器将标有M的到站实际测量里程与设定里程比较计算到站里程误差,取5次以上的到站里程误差值,按设定比例次数删去数次最大到站误差,其余取平均值作为补偿值,用于纠正测量里程;所述设定的时间间隔需保证同时到站的公交车全部离开,使下一辆到站公交车在到站位置停靠;有的车辆其车速与里程信号采用总线信号输出,则由其车速里程数据发送单元获取车速、里程数据;
公交车和公交站均安装串口Wi-Fi模块,公交车的车载控制器和公交站控制器中的串口Wi-Fi模块,均选用RN171,它是内嵌TCP/IP协议的Wi-Fi模块,适用于电池供电的设备,或选用其它Wi-Fi模块,各车载控制器与公交站控制器之间,通过串口Wi-Fi模块进行无线通信,公交站间控制器中的RN171通过UART接口直接与手机短信收发装置中的微控制器相连;
每个公交站均构成公交车到站信息查询系统,各公交站控制器依据该站公交车的线路地址循环发送侦测信号,到站停车的公交车的车载控制器应答后与公交站实现信息交换,同线路多辆公交车同时到站向信道发送应答信号时,公交站控制器将会连续收到数个错误数据包或监听到频道信号叠加后的强度超限,说明当前信道受到干扰,这时,各公交车按其停车位置与站点位置之间距离S,按公交车行驶方向,从向前超过站点位置6米开始,自动依每隔6米范围递增编号往后至离站点18-60米,按S值落入所述的编号范围来编号,公交站控制器对到站公交车干扰线路依所述编号顺序再发送侦测信号,如再产生干扰则对未成功通信的公交车,减少所述每隔6米范围的值重新不重复编号,重复上述过程至不产生干扰,其编号到下一站时失效;
公交站与公交车通信也采用相邻站的不同通信信道循环设置,上行线路与下行线路同名站点通信信道错开使用,防止发生同频干扰;公交车到达终点站后自动改变通信信道和站点顺序设置,公交站控制器将到站信息处理后送显示器显示,便于乘客查看;
公交终点站设置的主控器通过与其相连的计算机与Internet网相联,乘客即可利用手机APP登陆该计算机的网络端口获得计算机监控软件中各路公交车到站信息里的数据。
2. 根据权利要求1所述的采用半波通信和WIFI的公交到站显示牌,其特征在于包含:
主控制器(1)、公交站控制器(3)、公交车的车载控制器(4);其中车载控制器(4)由串口WiFi模块和里程表传感器构成,串口WiFi模块采用RN-171模块,里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路送入RN-171模块中处理器的I/O端口;
主控制器(1)和公交站控制器(3)均由射频通信的串口WiFi模块、 周波甄别电路、通信电子开关、开关驱动模块和LCD显示器构成,其中主控制器(1)通过与其相连的计算机联接到Internet网(2);串口WiFi模块采用RN-171模块,其中LCD显示器与RN-171中微处理器的I/O口相连,LCD显示器用于显示公交车的到站信息;
周波甄别电路由输入电路、单片机、非易失存储器AT24C32、电压过零检测模块和电压比较器构成;单片机采用89C52,该单片机89C52用于控制通信电子开关、开关驱动模块和周波甄别电路;输入电路用于将电力网交流电压通过电阻和二极管的分压,转换为电压比较器合适的稳定的输入电压;电压过零检测模块用D触发器,电压比较器均采用LM393,其基准电压利用稳压电路稳定电压比较器的阈值电压,通信电子开关采用可控硅开关,开关驱动模块包含输入电路和D触发器。”
驳回决定中指出:权利要求1相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3及公知常识的结合不具备专利法22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征或被对比文件1、对比文件2、对比文件3公开,或属于本领域的公知常识,因此在独立权利要求1不具备创造性的情况下,从属权利要求2也不具备专利法第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2019年03月31日向国家知识产权局提出了复审请求,未对申请文件进行修改,并于2019年06月08日再次提交意见陈述书。复审请求人认为:1.本申请将电力线半波通信技术应用于公交报站系统,是其核心专利(即对比文件3)的延伸应用,本申请是核心专利电力线半波通信技术的外围专利申请。电力线半波通信技术应用于公交报站系统需配合公交车到站时间的评估、车与站通信时公交车的地址编码方法及抗干扰,还需配合无线手段,是缺一不可的整体。本申请考虑到公交站均设置在马路边与城市照明系统重叠,适合采用电力线半波通信。以上所述解决的问题和所产生的技术效果均与对比文件1不同。而且,本申请将电力线半波通信用于公交站间通信可以解决干扰,建筑群对通信信号通道的阻挡问题以及经济可靠等特点。2.公交车停靠站点实际位置的确认直接影响车与车通信的准确性,而且当车辆具体行驶路线不同,停站位置不同,特别是临时变动站点位置时,都将直接影响车载控制器的控制效果,这是本申请的重要技术特征,它与对比文件2公交车辆自动定位与智能报站系统研究的纯粹依里程表定位,是两种完全不同的技术,解决完全不同的问题,产生完全不同的技术效果,对比文件2不存在技术启示。3.本申请的抗干扰措施是使用现场临时编号解决,与采用轮询通信完全不同。因此权利要求1、2具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月10日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为权利要求1、2相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3及公知常识的结合不具备专利法22条第3款规定的创造性,因而坚持驳回决定。
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27日向复审请求人发出复审通知书。该复审通知书所依据的审查文本与驳回决定相同,为:复审请求人于2017年04月08日提交的说明书摘要;2017年03月18日提交的权利要求第1-2项,说明书第1-7页,说明书附图第1、2页,及摘要附图。该复审通知书引用的对比文件与驳回决定引用的对比文件相同,即对比文件1、对比文件2、对比文件3。该复审通知书中指出:权利要求1相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3及公知常识的结合不具备专利法22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征或被对比文件1、对比文件2、对比文件3公开,或属于本领域的公知常识,因此在独立权利要求1不具备创造性的情况下,从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。同时,针对复审请求人的意见进行了相应评述。
复审请求人于2019年06月30日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:1.对比文件1所有公交站均采用站间射频通信,成本高,而且城市高楼大厦密布,许多站间无法采用射频通信,其通信信号将受到阻挡;对比文件2并非以停车点计量距离,而是以台机安装位置为基点确定各站位置,存在误差,同时对比文件2的里程表全程固定测量点误差纠正与本申请的站间停靠点误差纠正不同,其综合大误差及GPRS高成本操作,使对比文件2利用里程表定位在公交报站中无实际意义;2.所述轮询抗干扰方式不能用于公交系统;3.一种被保护的专利技术其扩展应用也受保护,半波通信专利技术的扩展应用也应受保护。因此权利要求1、2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,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在复审请求审查阶段未提交过修改文件。本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定以及复审通知书所依据的文本相同,即:复审请求人于2017年04月08日提交的说明书摘要;2017年03月18日提交的权利要求第1-2项,说明书第1-7页,说明书附图第1、2页,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”。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定及复审通知书中引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN1825379A,公开日为2006年08月30日;
对比文件2:“公交车辆自动定位与智能报站系统研究”,黄发乾,中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑,第8期,公开日为2008年08月15日;
对比文件3:CN106094620A,公开日为2016年11月09日。
1.权利要求1请求保护采用半波通信和WIFI的公交到站显示牌。对比文件1涉及基于无线通信的公交站信息显示牌,其公开了一种基于低功耗短程自动路由无线网络的公交车辆信息系统,(参见对比文件1说明书第1页第2段至第4页倒数第1段,图1-7):该系统由路边和车站安装的固定节点(相当于公交站设置公交站控制器)、车载的移动节点和总站的监控中心(相当于主控制器)这三部分组成。低功耗短程自动路由无线网络由两种结点构成:固定结点2和与显示牌相连接的固定结点3和移动结点4;其中至少有一个固定结点2直接连接到监控中心1;其余的固定结点2与3分为两种:一种固定节点2仅用于网络通信和对车辆定位;另一种安装在车站的与显示牌相连接的固定节点3除用于网络通信和对车辆定位外,还与车站显示牌相连接,用于显示最近即将到来本路车辆的信息,此外这一种节点还能发送有人等待车辆的信息;移动节点安装在公交运营车辆上,通过最近的固定节点交换信息(相当于每辆公交车安装车载控制器用于与公交站控制器进行无线通信),使监控中心能够对该车辆定位和记录车辆的载客等信息,也是前方车站可以显示本车的相关信息,还可得到前方车站是否有乘客候车和监控中心下传的信息或调度指令;
每个固定结点2由控制核心CPU和用于无线通信的ZIGBEE组成,仅用于网络通信和对车辆定位;安装在车站的与显示牌相连接的固定结点3由控制核心CPU和用于无线通信的ZIGBEE(相当于公交站的无线通信模块)、站牌显示器以及候车按钮K组成,这种固定节点不仅用于网络通信和对车辆定位,还可显示最近即将到来车辆的信息和乘客通过按钮向即将到来车辆发出有人候车的信息;车载的移动结点4由控制核心CPU和用于无线通信的ZIGBEE(相当于公交车的无线通信模块)、显示器以及传感器接口组成,移动节点通过与固定节点的通信,用于对车辆定位告知前方车站有关车辆的信息,上传监控中心有关车辆运行的信息,还可显示前方候车乘客的信息和监控中心下传的信息、指令;移动节点中的传感器接口用于采集车辆运行和上、下乘客人数的信息;当车辆经过某一固定节点2附近时,车载移动节点通过该固定节点发出除车辆运行和上、下乘客人数的信息外,还带有本车代码信息,临近固定节点在上传移动节点发出的信息时,还附加本固定节点的代码信息,因此,前方车站和监控中心可以对车辆进行定位;
与显示牌相连接的固定结点3的工作流程图如图6所示,如果有乘客按下按钮K,则通过来车方向的固定节点发出有人候车信息;如果接收到移动节点发出的信息,则附加本节点代码信息后上传到监控中心,同时也把传输监控中心的信息和后方候车乘客信息到移动节点;如果收到来车方向移动节点发出的信息,则在车牌显示器上显示或更新来车信息,并将有关信息向后方固定节点传输(相当于到站停车的公交车的车载控制器应答后与公交站实现信息交换);
至少有一个固定结点2直接连接到监控中心1,监控中心能够对该车辆定位和记录车辆的载客等信息,也使前方车站可以显示本车的相关信息,还可得到前方车站是否有乘客候车和监控中心下传的信息或调度指令(相当于乘客通过主控制器获得各路公交车到站信息)。
该权利要求请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别特征是:
A)通过公交车上安装的里程表传感器获得车辆位置,并且可以对里程数据进行校正,具体为:
公交车行驶里程的信号源为安装在变速器或车轮轮毂上的里程表传感器,里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路抗干扰后送入微控制器端口,公交车的车载控制器均预置各站间里程数据,以获得行驶中位置;公交车与公交站通信时,如果在设定的时间间隔内没有公交车到站,之后与到站的第一辆公交车通信时,另外发送标记信号M,公交车的车载控制器将标有M的到站实际测量里程与设定里程比较计算到站里程误差,取5次以上的到站里程误差值,按设定比例次数删去数次最大到站误差,其余取平均值作为补偿值,用于纠正测量里程;所述设定的时间间隔需保证同时到站的公交车全部离开,使下一辆到站公交车在到站位置停靠;有的车辆其车速与里程信号采用总线信号输出,则由其车速里程数据发送单元获取车速、里程数据;
B)利用公交线路半波通信传递信息,具体为:
主控制器与各公交站控制器通过电力线半波通信;
主控制器和各公交站控制器的周波甄别电路由二个电压比较器组成,二个比较器分别设置在周波正半周下降段,峰值电压的60%至80%处作为甄别点1和30%至45%处作为甄别点2,周波正半周下降段接近通信中断的断点处,甄别点设置在通信中断的断点附近,滤去了大部分干扰,使通信在周波负半波的位置更准确;
在周波过零处,即甄别点0设置电压过零检测模块,单片机扫描甄别点电压比较器的输出电压,记录其跳变时的计时时间如果在允许误差范围内,则检测到的该周波信号为真;
同步时间采用对电网周波的累计计数值N与电网一个周波的平均时间T相乘的积,再加上计时时间点ti与电网周波整数值之间的计时值Ts得到同步时间TZ,其电网周波的平均时间是在电网周波计数过程将100个电网周波时间的测量值取其平均值得到;
系统在约定的同步时间通信,各站控制器和主控器的通信电路中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块,电网周波的负半波反相后方波信号到来时经0.5MS延时后接通通信电子开关,接通后计时9MS以内这一周波的通信结束,关断通信电子开关等待下一周波的通信,如此周而复始实现半波通信,通信结束时主控器向各站控制器发送关断通信电子开关的指令;
C)采用的无线通信是Wi-Fi,具体为:
公交车和公交站均安装串口Wi-Fi模块,公交车的车载控制器和公交站控制器中的串口Wi-Fi模块,均选用RN171,它是内嵌TCP/IP协议的Wi-Fi模块,适用于电池供电的设备,或选用其它Wi-Fi模块,各车载控制器与公交站控制器之间,通过串口Wi-Fi模块进行无线通信,公交站间控制器中的RN171通过UART接口直接与手机短信收发装置中的微控制器相连;
D)公交车与公交站之间的通信可以避免相互干扰,具体为:
同线路多辆公交车同时到站向信道发送应答信号时,公交站控制器将会连续收到数个错误数据包或监听到频道信号叠加后的强度超限,说明当前信道受到干扰,这时,各公交车按其停车位置与站点位置之间距离S,按公交车行驶方向,从向前超过站点位置6米开始,自动依每隔6米范围递增编号往后至离站点18-60米,按S值落入所述的编号范围来编号,公交站控制器对到站公交车干扰线路依所述编号顺序再发送侦测信号,如再产生干扰则对未成功通信的公交车,减少所述每隔6米范围的值重新不重复编号,重复上述过程至不产生干扰,其编号到下一站时失效;
公交站与公交车通信也采用相邻站的不同通信信道循环设置,上行线路与下行线路同名站点通信信道错开使用,防止发生同频干扰;公交车到达终点站后自动改变通信信道和站点顺序设置;
E)主控制器用于向乘客提供公交车到站信息,具体为:
公交站控制器处理到站信息,公交终点站设置的主控器通过与其相连的计算机与Internet网相联,乘客即可利用手机APP登陆该计算机的网络端口获得计算机监控软件中各路公交车到站信息里的数据。
基于上述区别特征,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:如何准确的对公交车定位,同时低成本、避免干扰、准确地获得公交车位置信息。
对于上述区别特征A),对比文件2涉及公交车辆自动定位与智能报站系统研究(参见对比文件2的摘要,第1-3章),具体公开了:公交车辆自动定位与智能报站系统,采用里程表行程推算加站台无线信标累积误差修正的组合定位方案,通过MP3播放器实现报站数据播报;信标安装在电子站台上,电子站台又称站台节点或站台机或基站,是车载终端或车载机计算行使距离的起始点,担当起始原点或零点或定位基准点或参考信标的角色;智能报站的基本工作原理是:当车载机进入站台机信号接收范围内启动报站操作,当检测到离开这个范围后启动报下一站;利用无线通信网络GPRS来实现与控制中心交换数据,利用地理信息系统对固定线路行驶的公交车辆进行实时监控,实现智能化管理;车载系统的其它数据采集如车速信号都必须由里程表提供,所以在车载里程表上做文章不会增加额外开销,对系统成本几乎没有影响;一条公交线路在相对较长的时间内一般不会改变,公交车沿途经过的路口、转弯、桥也是固定的,因此任意两站点之间行驶距离也是不变的;如果已知运营车辆所在线路的A点,运行一定时间后,根据行驶距离可推知车辆所处下一位置B点,以此类推,若已知全程线路距离信息,根据车辆行程信息,即可推算车辆所在线路的任一位置,从而实现公交车实时定位的目的;线路的运营车辆所停靠的站点在一定时期内通常保持不变,而且要求车辆停靠位置要准确,站台区域长度也有一定的数值范围,一般在50米上下;另外,站间距离同样有一定范围,市区繁华地段通常为600米,近郊区站间距可能达1000米,但很少有超过1500米的区间;运行车辆定点停靠以及站间距有限有助于我们利用站台信息避免里程表定位误差产生积累;车载单元OBU包括车载主控单元,里程表与车载主控单元连接,即对比文件2公开了公交车行驶里程的信号源为安装在公交车上的里程表传感器,里程表传感器输出信号送入微控制器端口,公交车的车载控制器均预置各站间里程数据,以获得行驶中位置;采用公交站之间的设定里程计算到站实际测量里程的误差,用于纠正测量里程。且所公开的上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在权利要求1中所起的作用相同,均是:低成本、并准确地获得公交车位置信息。因此,对比文件2给出了将其公开的技术特征应用于对比文件1的启示。此外,对本领域技术人员而言,设置里程表传感器安装在变速器或车轮轮毂上,里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路抗干扰后送入微控制器端口,均是本领域的常规设置。另外,对测量值与实际值进行多次做差运算,并基于此对测量值进行校正,是本领域技术人员所熟知的,因此,校正测量里程的具体实现方式,是本领域技术人员根据实际需要进行的常规设置,并不需要付出创造性的劳动。
对于上述区别特征B),对比文件3公开了(参见对比文件3说明书第[0002]-[0030]段,图1-3):远程模拟量采集报警系统,包括主控制器、测量仪表,由测量仪表的ADC进行同步采样保存,各测量仪表将其采集的数据通过电力线半波通信传送给主控器处理(相当于主控制器与其他部件通过电力线半波通信),各测量仪表和主控器中的周波甄别电路结构示意图如图2所示,由二个采用滞回比较器的电压比较器组成,二个比较器分别用于甄别点1、甄别点2,如图1所示,在周波正半周上升段的周波过零处,即甄别点0设置电压过零检测模块,它采用周波正半波信号经电阻分压、二极管进一步隔离负半周、信号调理后送入D触发器的时钟端CLK,D触发器的Q端接单片机外部中断口,该外部中断口设置成电平触发,D触发器的D端接地,S端接单片机I/O口,平时该I/O口置1;当周波正半波过零信号到来时,紧接其后的周波信号上升沿使D触发器Q端为0,单片机外部中断口低电平,从而产生中断,在中断服务程序中执行指令:所述I/O口置0、关中断、计时、所述I/O口置1、开中断;其余二个比较器分别设置在周波正半周上升段,峰值电压的35%至50%处的甄别点1和50%至70%处的甄别点2,即对比文件3公开了主控制器和其他部件的周波甄别电路由二个电压比较器组成,二个比较器分别设置在周波正半周,峰值电压的60%至80%处作为甄别点1和30%至45%处作为甄别点2,周波正半周接近通信中断的断点处,甄别点设置在通信中断的断点附近,滤去了大部分干扰,使通信在周波负半波的位置更准确;
当周波电压过零时,设置在甄别点0的电压过零检测模块﹙V0﹚中D触发器的输出电压跳变为零,产生中断,记录其过零点中断时间Th0;此后,单片机扫描甄别点1处电压比较器﹙V1﹚的输出电压,当周波电压达到﹙V1﹚的阈值电压时,输出电压从高到低跳变,扫描记录其跳变时间Th1;同样扫描记录甄别点2处电压比较器﹙V2﹚输出电压跳变时间Th2,将Th0与电压过零检测模块﹙V0﹚的输出电压跳变时间设定值Ts0作比较;Th1与电压比较器﹙V1﹚的输出电压跳变时间设定值Ts1以及Th2与电压比较器﹙V2﹚的输出电压跳变时间设定值Ts2分别作比较,如果在允许误差范围内,则检测到的该甄别信号为真,否则为假,即对比文件3公开了在周波过零处,即甄别点0设置电压过零检测模块,单片机扫描甄别点电压比较器的输出电压,记录其跳变时的计时时间如果在允许误差范围内,则检测到的该周波信号为真;
系统设置时钟计时器和同步计时器,如果检测到相邻的两个周波信号均为真,则取出该两个相邻的周波信号过零之间的时钟计时器计时时间,按序存入周波时间存储单元中,该周波时间存储单元可存放100个周波时间,存满时每存入一个周波时间,均先移除最先存入的一个周波时间,并计算存入的周波时间的平均值Tz并保存,利用Tz值鉴别待识别周波信号,以降低电力网频率波动的影响;当检测到周波信号为真时,则取出存储器中N保存,并将存储器中N置零,并恢复使用设定值Tks,这时取(N 1)×20ms的值加于同步计时器中;系统同步时间为同步计时器的时间,再加上当前正在计时的时钟计时器的时间;如果电力网故障,当N大于25至70间的一个设定值时,由于系统中主控器和各测量仪表,其检测的Tz值和N值可能不同,这时,电力网频率累积误差,可能造成同步计时器时间无法通过检测到真实周波信号时得到纠正,当检测到周波信号为真时,这时采用时钟计时器的累计计时值直接加于同步计时器中,以减少系统的不同步时间,累计计时值为N×Tz 20ms;电力网正常运营情况下N远小于25,即对比文件3公开了同步时间采用对电网周波的累计计数值N与电网一个周波的平均时间T相乘的积,再加上计时相关的时间得到同步时间TZ,其电网周波的平均时间是在电网周波计数过程将100个电网周波时间的测量值取其平均值得到;
各测量仪表和主控器中均安装周波甄别电路,用于产生系统的同步时间保持系统动作一致,同时在其通信电路中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块;通信是受同步时间控制以保持动作长时期一致,主控器和各测量仪表的开关驱动模块从电力网线经电阻降压、分压后接D触发器的CLK端,D触发器的Q端接单片机的外部中断口(INT0或INT1),该中断口设置为电平触发;D触发器的D端接地,其S端与单片机的I/O口相接,初始状态S端置1;当CLK端的正方波信号到来时,其上升沿使D触发器置0,外部中断口低电平产生中断,在中断服务程序中先使S端置0使D触发器置1即Q端为1而关中断,然后进行通信,通信电子开关依所采用通信方式接于单片机相应端口,并进行信号调理,通信结束前S端置1使开中断等待下一周波的通信,如此周而复始实现半波通信,即对比文件3公开了系统在约定的同步时间通信,各其他部件和主控器的通信电路中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块,电网周波的负半波反相后方波信号到来时接通通信电子开关,通信结束,关断通信电子开关等待下一周波的通信,如此周而复始实现半波通信。且所公开的上述技术特征在对比文件3中所起的作用与其在权利要求1中所起的作用相同,均是:实现主控制器与其他部件之间的通信。因此,对比文件3给出了将其公开的技术特征应用于对比文件1的启示。另外,对本领域技术人员而言,设置甄别点在周波正半周下降段;设置同步时间采用对电网周波的累计计数值N与电网一个周波的平均时间T相乘的积,再加上计时时间点ti与电网周波整数值之间的计时值Ts;设置电网周波的负半波反相后方波信号到来时经0.5MS延时后接通通信电子开关,接通后计时9MS以内这一周波的通信结束;以及设置通信结束时主控器向各站控制器发送关断通信电子开关的指令,均是本领域技术人员根据实际需要进行的常规设置,并不需要付出创造性的劳动。
对于上述区别特征C),对本领域技术人员而言,将采用的无线通信模块设置为串口Wi-Fi模块,以及Wi-Fi模块的具体设置、工作方式,是本领域的常规设置。
对于上述区别特征D),对本领域技术人员而言,当某一节点同时与多个其他节点进行通信时容易存在干扰,而设置该节点逐一与其他节点进行通信,从而避免通信信道的相互干扰;或者公交站与公交车通信采用相邻站的不同通信信道循环设置,以及其具体实现方式,是本领域常见的设置方式;同时,综合考虑公交站、公交车的长度信息,而设置通过距离来区分同时到站的多辆公交车,是本领域技术人员容易想到并实现的。
对于上述区别特征E),对本领域技术人员而言,设置公交站控制器处理到站信息,公交终点站设置的主控器通过与其相连的计算机与Internet网相联,乘客即可利用手机APP登陆该计算机的网络端口获得计算机监控软件中各路公交车到站信息里的数据,是本领域的常规设置。
可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3及本领域的公知常识以得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域的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,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2对权利要求1作了进一步的限定,对比文件1公开了(参见对比文件1说明书第1页第2段至第4页倒数第1段,图1-7):主控制器、公交车的车载控制器、公交站控制器;车载控制器包括无线通信装置;公交站控制器包括无线通信装置和显示器。对比文件2公开了(参见对比文件2摘要,第1-3章):车载控制器包括里程表传感器,里程表传感器输出信号送入处理器。
对比文件3公开了(参见对比文件3说明书第[0002]-[0030]段,图1-3):其中通信电子开关11、开关驱动模块12和周波甄别电路16和图2中单片机U0均分别包含在测量仪表17和主控器10中;通信电子开关11使用双向可控硅作为开关;图2是周波甄别电路16的结构示意图,由:输入电路S0、电压过零检测模块V0、电压比较器V1和电压比较器V2构成;单片机U0是指测量仪表17和主控器10中的单片机;输入电路S0用于将电力网交流电压通过电阻和二极管的分压,转换为电压比较器合适的稳定的输入电压;单片机U0采用89C55WD,电压比较器V1、电压比较器V2均使用专用的电压比较器LM393,其基准电压是采用稳压管的稳压电路来稳定电压比较器的阈值电压;单片机依靠其电源电容的储能将编号数据存入非易失存储器中;主控器和各测量仪表的开关驱动模块从电力网线经电阻降压、分压后接D触发器的CLK端,D触发器的Q端接单片机的外部中断口,该中断口设置为电平触发,即对比文件3公开了主控制器和与主控制器进行半波通信的其它部件均包括周波甄别电路、通信电子开关、开关驱动模块;单片机还用于控制通信电子开关、开关驱动模块和周波甄别电路;周波甄别电路由输入电路、单片机、电压过零检测模块和电压比较器构成;输入电路用于将电力网交流电压通过电阻和二极管的分压,转换为电压比较器合适的稳定的输入电压;电压过零检测模块用D触发器,电压比较器均选用LM393,其基准电压采用稳压电路稳定电压比较器的阈值电压;通信电子开关采用可控硅开关,开关驱动模块包含输入电路和D触发器。
另外,对本领域技术人员而言,设置主控制器也包括无线通信装置,以及无线通信装置为串口Wi-Fi模块、以及其具体组成、与其他部件的连接和工作方式;设置主控制器通过与其相连的计算机联接到Internet网;以及设置主制器和公交站控制器所包括的单片机、显示器、非易失存储器的具体选型、与其他部件的连接和工作方式,均是本领域的常规设置。
因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2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。
(三)针对复审请求人意见的答复
对于复审请求人提出的意见,合议组认为:
1. 首先,本申请所要解决的技术问题是:不利用昂贵的GPS定位系统的情况下,实现公交车的到站信息预报(参见本申请说明书[0002]-[0014]段)。为了解决上述技术问题,本申请所采用的技术方案的核心是:公交车利用里程计实现定位,且公交车与公交站进行通信以向公交站发送到站信息,同时公交站之间进行通信以共享各公交车的到站信息,公交车之间也进行通信,从而在不利用GPS的情况下,实现公交车的到站信息预报。即本申请的发明构思并不是申请人所认为的采用电力线半波通信。其次,对比文件1所公开的公交车信息系统,通过公交车与公交站的通信实现定位,无需GPS全球定位也可获得公交到站信息,即对比文件1已经公开了本申请的发明构思(具体评述参见决定的相关部分),解决了本申请所要解决的技术问题。再次,针对具体的测量里程纠正,本申请和对比文件2均是通过固定值去校正测量值,作用相同;其中本申请是采用公交站之间的距离校正里程表测量的里程,校正采用多次测量取平均的方式获得补偿值,且考虑公交车停靠位置是否准确,即获取补偿值时仅基于准确停靠的公交车的里程数据;对比文件2也公开了公交车的里程定位及里程校正,其具体的纠正与信息数据传递无关,同样能够用于公交车的里程纠正,与本申请具有相同的作用。
2.本申请对公交车进行现场临时编号从而实现公交站与各公交车进行分时依序通信,虽然编号是临时的,但采用的方式即为分时的轮询方式,用以避免干扰。在通信领域,多节点与一节点进行通信,为了避免通信设备间的相互干扰,通过分时方式依序进行轮询通信和反馈,是本领域避免信道干扰的常见方式,而根据具体场景设置通信对象的编号也是本领域技术人员的惯用手段。
3.对比文件3公开了权利要求1中有关使用电力线半波通信实现主控制器与其他部件之间的通信的相关内容,且作用相同。因此,对比文件3给出了使用电力线半波通信实现主控制器与其他部件之间的通信的启示。将对比文件3所公开的电力线半波通信及周波同步基准时间应用于公交车,仅仅是应用对象发生改变,并不需要克服技术障碍。此外,需要强调的是:对比文件3公开日为2016年11月09日,早于本申请的申请日,符合专利法关于现有技术的规定。对比文件3的申请人、专利权人是否与本申请一致以及是否被授权,均不影响其作为现有技术的有效性。
综上所述,合议组对复审请求人的上述意见不予支持。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年02月11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,复审请求人可以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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