发明创造名称：一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置及测量方法
外观设计名称：
决定号：196486
决定日：2019-11-06
委内编号：1F261135
优先权日：
申请（专利）号：201510657890.8
申请日：2015-10-13
复审请求人：深圳市迈测科技股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李苏宁
合议组组长：张礅
参审员：索子繁
国际分类号：G01S17/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，但该区别技术特征为公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510657890.8、名称为“一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置及测量方法”的发明专利申请（下称本申请），申请日为2015年10月13日，公开日为2016年02月03日，申请人为深圳市迈测科技股份有限公司。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门以权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由于2018年06月05日驳回了本申请。驳回决定所针对的文本为：申请日2015年10月13日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图、2017年08月02日提交的权利要求第1-5项。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN104380137A,公开日为2015年02月25日；
对比文件2：WO02/097369A2，公开日为2002年12月05日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置，包括用于发射和接收激光的激光测距设备，所述激光测距设备一端面上设置有激光发射口和接收口，其特征在于：所述激光测距设备可绕一个固定参考点转动调节激光发射和接收的方向，激光测距设备上设置有用于测量激光测距设备移动距离和角度的组合位置传感器，所述组合位置传感器包括加速度传感器、陀螺仪传感器和磁传感器。
2. 根据权利要求1所述的一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置，其特征在于：所述激光测距设备安装于可围绕固定参考点旋转的支架上。
3. 根据权利要求1或2所述的一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置，其特征在于：所述固定参考点为激光发射口和接收口。
4. 一种基于权利要求1至3所述的空间距离激光测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、先用激光测距设备测量任意一个平面内，A点到激光测距设备的距离a；
S2、转动激光测距设备，测量平面内B点到激光测距设备的距离b；
S3、组合位置传感器自动解算出激光测距设备转过的角度α；
S4、激光测距设备根据余弦定理自动解算出A，B两点间的距离。
5. 根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于：上述步骤S4中，余弦定理的计算公式为”
驳回决定的具体理由是：1、权利要求1请求保护一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置。权利要求1的技术方案与对比文件1的区别技术特征为：（1）本申请中的组合位置传感器能够测量激光测距设备移动距离，而对比文件1中的传感器仅测量设备的空间位置；本申请的组合位置传感器还包括加速度传感器；（2）本申请中激光测距设备所绕的参考点为一个固定参考点。区别技术特征（1）是本领域的惯用技术手段；区别技术特征（2）被对比文件2公开了且作用相同。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域惯用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，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2的附加技术特征被对比文件2公开，从属权利要求3的附加技术特征被对比文件1和对比文件2公开，因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-3不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。3.权利要求4请求保护一种基于权利要求1至3所述的空间距离激光测量装置的测量方法，其限定的测量方法被对比文件1公开了，在其引用的权利要求1-3请求保护的测量装置不具备创造性时，权利要求4要求保护的测量方法也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。4.从属权利要求5的附加技术特征被对比文件1公开，因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月19日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人在意见陈述书中陈述了权利要求1-5具备创造性的理由。复审请求人认为：对比文件1背景技术记载了使用加速度计的缺陷，因此，本领域技术人员不会具有采用加速度传感器的技术启示；审查员也不能够将组合位置传感器的加速度传感器、陀螺仪传感器和磁传感器单独拆分开来进行对比，本申请通过将上述三种传感器进行结合，从而可以实现对角位移量α的测量，这种结合是现有技术中从来没有过的，并且带来的技术效果也是本领域技术人员不容易想到的，并且与对比文件1中记载的通过照相机获得角度α的方案不同；对比文件1没有结合对比文件2的技术启示：对比文件1中记载了现有技术中的手持测距设备缺点在于材料费的增加，该发明是为了提供一种低结构费用的测距设备，尤其是无需将测距设备夹紧到单独的测角仪中。因此，权利要求1具备创造性，其引用的权利要求2-3也具备创造性。权利要求4是基于权利要求1所述的空间距离激光测量装置的测量方法，由于权利要求1具备创造性，引用其的权利要求4也具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月30日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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05月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：1、权利要求1请求保护一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置，权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）对比文件1中获得激光测距设备移动距离和角度的传感器为图像获取单元，而本申请是组合传感器，组合传感器包括加速度传感器、陀螺仪和磁传感器；（2）激光测距设备所绕的参考点为一个固定参考点。上述区别技术特征（1）和（2）均为本领域的常规选择。因此，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的，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、从属权利要求2-3的附加技术特征是本领域的常规设置，因此在其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求4请求保护一种基于权利要求1至3所述的空间距离激光测量装置的测量方法，其限定的测量方法被对比文件1公开了，在其引用的权利要求1-3请求保护的测量装置不具备创造性时，权利要求4要求保护的测量方法也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。4.从属权利要求5的附加技术特征被对比文件1公开，因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。5、合议组对于复审请求人的意见陈述进行了答复。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年06月25日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人在意见陈述书中陈述了权利要求1-5具备专利法第22条第3款所规定的创造性的理由。复审请求人还提交了以下专利文献作为证明文件：
证明文件1：CN201181332Y，公告日为2009年01月14日；
证明文件2：CN203595808U，公告日为2014年05月14日；
证明文件3：CN204422754U，公告日为2015年06月24日；
证明文件4：CN101261322B，公告日为2011年01月26日；
证明文件5：CN101532096B，公告日为2010年07月14日；
证明文件6：CN102253389B，公告日为2013年02月13日；
证明文件7：CN102393522B，公告日为2013年10月16日；
证明文件8：CN103412312A，公开日为2013年11月27日；
证明文件9：CN104199042A，公开日为2014年12月10日；
证明文件10：CN104345316B，公告日为2017年08月29日；
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
复审请求人在复审阶段未修改申请文件。本复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定相同，即：申请日2015年02月03日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图，2017年08月02日提交的权利要求第1-5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。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，但该区别技术特征为公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备创造性。
1.独立权利要求1请求保护一种带有组合传感器的空间距离激光测量装置，对比文件1为最接近的现有技术，其中公开了一种通过图像辅助的角度确定功能来间接测距的方法和手持测距设备，并具体公开了（参见说明书第[0054]段、附图1a）：测距设备1在其前侧包括激光测距仪20，激光测距仪20包括激光发送单元21和激光接收单元22（相当于“用于发射和接收激光的激光测距设备”）；激光测距仪20具有在壳体上具有光学开口的激光发射单元21和激光接收单元22，由附图1a可知激光发射单元的光学开口和激光接收单元的光学开口在激光测距仪的一个端面上；从第一测量点10到第二测量点11进行测量，本领域技术人员根据附图6a和6b公开的内容可以确定，从第一测量点10测量后需要转动激光测距仪20，才可以对第二测量点20进行测量（参见说明书[0021]段、附图6a，6b）；图像获取单元40的照相机捕获测量环境的第一目标图像51和第二目标图像52；目标图像51、52由图像点（具体的为像素点）构成，取决于照相机的光学单元，每个像素表示一角区段（相当于“激光测距设备移动的距离”）；通过确定两个测量点10、11间像素的数量，从而能够计算第一发射方向8和第二发射方向9之间的角度α，即对比文件1公开了激光测距设备设置有用于测量激光设备移动距离和角度的图像获取单元40（参见说明书[0067]-[0071]段）。
权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：（1）对比文件1中获得激光测距设备移动距离和角度的传感器为图像获取单元，而本申请是组合传感器，组合传感器包括加速度传感器、陀螺仪和磁传感器；（2）激光测距设备所绕的参考点为一个固定参考点。基于上述区别技术特征，可以确定本申请相对于对比文件1实际解决的问题是：（1）以何种方式获得激光测距设备移动距离和角度；（2）如何获得高精度的测量结果。
对于区别技术特征（1），加速度传感器、陀螺仪和磁传感器是本领域常见的获得载体姿态的传感器，将其进行组合以获得载体的姿态是本领域的惯用技术手段。因此，在面对如何获得激光测距设备移动距离和角度的技术问题时，本领域技术人员容易想到选择加速度传感器、陀螺仪和磁传感器进行组合来替代对比文件1中的图像获取单元，从而获得测距设备的运动姿态中的移动距离和角度，即通过包括加速度传感器、陀螺仪和磁传感器的组合传感器获得测距设备的运动姿态中的移动距离和角度是本领域常规选择。
对于区别技术特征（2），对比文件1（参见说明书[0071]段）公开了通过确定两个测量点10、11间像素的数量，从而能够计算第一发射方向8和第二发射方向9之间的角度α。由于需要获得第一发射方向8和第二发射方向9之间的角度α，就要求激光测距仪进行转动，而为了提高测量角度的精确性，本领域技术人员容易想到将第一发射方向8和第二发射方向9之间的角度α的顶点作为固定参考点进行转动，以使得转动的过程更加平稳，从而提高了测量角度的精确性。
因此，在对比文件1的基础上结合对本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案，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，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.权利要求2是权利要求1的从属权利要求，通过将激光测距设备安装于可围绕固定参考点旋转的支架上，从而实现激光测距设备围绕固定参考点转动是本领域的常规手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.权利要求3是权利要求1或2的从属权利要求，对比文件1（参见说明书[0070]段、附图6a-6b）公开了角度α是第一发射方向8和第二发射方向9之间的角度，因此，以角度α的顶角即测距设备前端中的激光发射单元21的光学开口为固定参考点，是本领域的常规设置。而因为发射单元和接收单元是固定设置在测距设备中，因此，固定参考点为激光发射口和接收口是本领域的常规设置。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4请求保护一种基于权利要求1-3所述的空间距离激光测量装置的测量方法，对比文件1公开了一种通过图像辅助的角度确定功能来间接测距的方法，并具体公开了（参见说明书第[0067]-[0071]段，附图6a-6b）用户通过激光束7来将测量设备1对准墙壁上的待测点10从而测出距离13（相当于“S1、先用激光测距设备测量任意一个平面内，A点到激光测距设备的距离a”）；用户通过激光束7来将测量设备1对准墙壁上的待测点11从而测出距离14（相当于“S2、转动激光测距设备，测量平面内B点到激光测距设备的距离b”）；图像获取单元40的照相机捕获测量环境的第一目标图像51和第二目标图像52，目标图像51、52由图像点（具体的为像素点）构成，通过确定两个测量点10、11间像素的数量，从而能够计算第一发射方向和第二发射方向9之间的角度α（相当于“S3、组合位置传感器自动解算出激光测距设备转过的角度α”）；通过余弦定理从所测量的距离13、14和α计算出两个点10、11之间的距离15（相当于“S4、激光测距设备根据余弦定理自动解算出A，B 两点间的距离”），可见其限定部分的技术特征已被对比文件1公开。因此，在其引用的权利要求1至3所请求保护的带有组合传感器的空间距离激光测量装置不具备创造性时，权利要求4所请求保护的空间距离激光测量装置的测量方法也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求5是权利要求4的从属权利要求，其附加技术特征也在对比文件1中公开（参见说明书第[0009]段）：所用余弦定理的计算公式为：。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：加速度传感器、陀螺仪和磁传感器是测量领域内较为常见的传感器。加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器；陀螺仪主要用来测角速度；而磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。但是，在本申请申请日之前，在本领域和相近领域中，并没有相关的技术文献公开加速度传感器、陀螺仪和磁传感器三者组合使用来测量物体的移动，也没有相关的技术文献给出相应的技术启示。
对比文件1的背景技术也仅提供加速度传感器单独测量物体移动的应用，并指出加速度传感器存在缺点，但对比文件1提出的解决方案是采用图像传感器代替加速度传感器，并没有提供加速度传感器、陀螺仪和磁传感器组合使用的技术启示。
复审请求人举例的多篇参考专利文献都属于激光测距领域的范围，且公开日都在本申请的申请日之前，上述专利文献说明，在本申请的申请日之前，在本领域和相近领域中，并没有相关的技术文献公开加速度传感器、陀螺仪和磁传感器三者组合使用来测量物体的移动，也没有相关的技术文献给出相应的技术启示。因此，合议组提出的加速度传感器、陀螺仪和磁传感器是测量领域内较为常见的传感器，则三者结合使用也是本领域技术人员的惯常手段的观点，得不到支持。
将加速度传感器、陀螺仪和磁传感器三者组合得到用于测量激光测距设备移动距离和角度的组合位置传感器，是复审请求人在没有任何技术启示下，经过多次研发，付出创造性劳动后得到的结果，同时利用加速度传感器、陀螺仪和磁传感器的功能性互补，由三者构成的组合位置传感器，可精确测量激光测距设备移动距离和角度，解决了单独使用上述任一个传感器所带来的无法测量或者误差过大的问题。
综上所述，复审请求人认为，对比文件1并没有公开“通过组合位置传感器测量激光测距设备的移动距离和角度，并且该组合位置传感器包括加速度传感器、陀螺仪传感器和磁传感器”的技术特征，同时上述技术特征对于本领域技术人员而言，不是显而易见的，即不属于本领域的公知常识或惯常手段。因此，对比文件1结合本领域的公知常识无法获得本发明权利要求1的全部技术内容，本申请权利要求1具有实质性的特点。
合议组经查认为：本申请的陀螺仪、加速度传感器、磁传感器的使用是为了获得激光测距设备的姿态中的移动距离和角度，因此，在判断本申请是否具备创造性时，对于陀螺仪、加速度传感器、磁传感器的使用并非一定要限定在激光探测领域。陀螺仪、加速度传感器、磁传感器均为现有技术中常用的姿态传感器，根据需要测量的具体参量，选择其中的一种或多种来获得被测目标的姿态是本领域的惯用技术手段。例如，常见的体感控制装置、机器人姿态控制装置等，均有涉及同时使用陀螺仪、加速度传感器、磁传感器从而获得被测目标的姿态。而具体到本申请，根据对比文件1的教导，在面对如何获得激光测距设备移动距离和角度的技术问题时，本领域技术人员容易想到选择加速度传感器、陀螺仪和磁传感器进行组合来替代对比文件1中的图像获取单元，从而获得测距设备的运动姿态中的移动距离和角度，即通过包括加速度传感器、陀螺仪和磁传感器的组合传感器获得测距设备的运动姿态中的移动距离和角度是本领域常规选择。
基于以上分析，对于复审请求人的关于本申请具备创造性的理由合议组不予支持。
基于以上事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月05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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