发明创造名称：一种具有串口短路保护功能的模块及方法
外观设计名称：
决定号：194975
决定日：2019-11-14
委内编号：1F281802
优先权日：
申请（专利）号：201610974325.9
申请日：2016-11-07
复审请求人：福建实达电脑设备有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郭春春
合议组组长：柴德娥
参审员：张海春
国际分类号：H02H3/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件之间的区别技术特征部分被其他对比文件公开，其余部分是本领域的公知常识及本领域技术人员容易想到的，并且现有技术给出了相应的结合启示，则该权利要求相对于上述对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610974325.9，名称为“一种具有串口短路保护功能的模块及方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为福建实达电脑设备有限公司，申请日为2016年11月07日，公开日为2017年01月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年02月11日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：对比文件1（CN205584004U，授权公告日为2016年09月14日）公开了一种电源开关电路和系统。权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征为：（1）串口架构的设置；（2）短路保护芯片外围电路结构；（3）电路正常工作时，短路保护芯片的输出电压等于输入电压；输出短路时，短路保护芯片内部监测到输出电流远大于可编程电流限制，保证计算机其他功能正常工作；输出短路消失后，短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部恢复导通，输出电压恢复正常；（4）DB9公头插座的信号线连接有ESD静电保护元件。其中区别技术特征（1）可根据对比文件2（CN203688694U，授权公告日为2014年07月02日）公开的内容而获得；区别技术特征（2）-（4）属于本领域的公知常识，因此权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：2018年11月05日提交的权利要求第1项，申请日2016年11月07日提交的说明书第1-20段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种具有串口短路保护功能的方法，其特征在于：该方法基于具有串口短路保护功能的模块实现，该模块包括DB9公头插座、9芯插针以及短路保护电路；所述9芯插针连接至主板，用以接收来自主板的串口信号；所述DB9公头插座的信号线与所述9芯插针相连，用以输出处理过的串口信号；所述主板的电源线依次经所述9芯插针、短路保护电路、DB9公头插座与外部设备相连；
所述短路保护电路包括短路保护芯片；所述短路保护芯片的1脚分别连接至第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端，2脚接地，3脚经第一电阻R1接地，4脚分别连接至第二电阻R2的一端、第七电容C7的一端，5脚分别连接至第二电阻R2的另一端、第一电容C1的一端、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端；所述第一电阻R1的另一端、第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端均接地；所述1脚与所述DB9公头插座相连，所述5脚与所述9芯插针相连；
该方法包括以下步骤；
步骤S1：当电路正常工作时，所述短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部导通，短路保护芯片的输出电压等于输入电压，为外部串口设备提供电源；
步骤S2：当输出短路，即所述短路保护芯片的输出脚1脚短路时，短路保护芯片内部监测到输出电流远大于可编程电流限制，于是在短路保护芯片 内部将5脚和1脚的断开，短路保护芯片输出电压变为零，但输入电压不受影响，保证计算机其他功能正常工作；
步骤S3：输出短路消失后，短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部恢复导通，输出电压恢复正常；
所述DB9公头插座的信号线连接有ESD静电保护元件。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年05月06日向国家知识产权局提出了复审请求，提交了权利要求书的修改替换页（共1项权利要求），其中修改涉及：在权利要求1中增加技术特征“所述5脚为短路保护芯片的电压输入端，所述1脚为短路保护芯片的电压输出端，所述4脚为短路保护芯片的使能端”；将步骤S2中的“当输出短路，即所述短路保护芯片的输出脚1脚短路时”修改为“当所述短路保护芯片的输出脚1脚短路时”；将“于是在短路保护芯片内部将5脚和1脚的断开”修改为“则在短路保护芯片内部将5脚和1脚断开”；删除“保证计算机其他功能正常工作”。复审请求人认为：（1）对比文件1与本申请的电路连接方式是不同的，对比文件1中限流开关芯片U1的使能端是与系统电路的I/O端连接，限流开关芯片U1的工作与否取决于系统电路的I/O端口；而本申请短路保护芯片的使能端是通过一个电阻连接到主板的电源线，只要主板的电源线有电，则短路保护芯片始终处于工作状态；（2）对比文件1与本申请输出短路时实现短路保护的方式是不同的，对比文件1当输出短路时，并未断开限流保护芯片内部输入管脚与输出管脚之间的物理连接线路，其断开的是系统电路与限流保护芯片的连接，使限流保护芯片整体处于关闭状态，而本申请当输出短路时，并未断开主板与短路保护芯片的连接，短路保护芯片仍然处于工作状态，其断开的是短路保护芯片内部的输入管脚和输出管脚之间的电气连接电路；（3）对比文件1与本申请在输出短路消失后恢复输出电压的方式不同，对比文件1要恢复限流开关芯片的工作状态，需要对其重新上电，或者手动打开；而本申请能够实时判断输出短路是否消失，若消失则可以将其内部的输入管脚和输出管脚的电路恢复导通，从而实现输出电压自动恢复；对比文件2未公开部分区别技术特征，且不属于公知常识，且权利要求1的技术方案具有显著的进步，因此本申请具备创造性。
复审请求时修改的权利要求书如下：
“1.一种具有串口短路保护功能的方法，其特征在于：该方法基于具有串口短路保护功能的模块实现，该模块包括DB9公头插座、9芯插针以及短路保护电路；所述9芯插针连接至主板，用以接收来自主板的串口信号；所述DB9公头插座的信号线与所述9芯插针相连，用以输出处理过的串口信号；所述主板的电源线依次经所述9芯插针、短路保护电路、DB9公头插座与外部设备相连；
所述短路保护电路包括短路保护芯片；所述短路保护芯片的1脚分别连接至第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端，2脚接地，3脚经第一电阻R1接地，4脚分别连接至第二电阻R2的一端、第七电容C7的一端，5脚分别连接至第二电阻R2的另一端、第一电容C1的一端、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端；所述第一电阻R1的另一端、第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端均接地；所述1脚与所述DB9公头插座相连，所述5脚与所述9芯插针相连；
所述5脚为短路保护芯片的电压输入端，所述1脚为短路保护芯片的电压输出端，所述4脚为短路保护芯片的使能端；
该方法包括以下步骤：
步骤S1：当电路正常工作时，所述短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部导通，短路保护芯片的输出电压等于输入电压，为外部串口设备提供电源；
步骤S2：当所述短路保护芯片的输出脚1脚短路时，短路保护芯片内部监测到输出电流远大于可编程电流限制，则在短路保护芯片内部将5脚和1脚断开，短路保护芯片输出电压变为零，但输入电压不受影响；
步骤S3：输出短路消失后，短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部恢复导通，输出电压恢复正常；
所述DB9公头插座的信号线连接有ESD静电保护元件。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月21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, （1）使能端受控于I/O端还是受控于电源是可根据需要进行的设置；（2）对比文件1中在限流开关芯片处于打开状态下（I/O端口为高电平不变），发生外围设备短路时，限流开关芯片关闭；当开关输入端IN到开关输出端OUT这一路电流大于电流阀值端设定电流时，限流开关芯片20断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的通路（参见对比文件1说明书第31段），也即对比文件1的限流开关芯片的输入输出通断原理与本申请相近；（3）对于短路保护芯片的后续恢复，在电流未超过阈值时，IN脚与OUT脚恢复导通是可以依据已有芯片来实现的。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07月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1不具备创造性。针对复审请求人的意见，合议组认为：（1）根据对比文件1公开内容（EN脚与系统电路的I/O端口连接，当系统电路的I/O端口输出高电平时，限流开关芯片U1处于打开状态，当系统电路的I/O端口输出低电平时，U1处于关闭状态）可知，系统电路的I/O端口输出高电平相当于主板的电源线有电，而系统电路的I/O端口输出低电平则相当于主板的电源线不带电；至于芯片的使能脚具体是受控于电源线还是受控于I/O端口，属于本领域技术人员根据工程实际需要而进行的常规选择，不需要付出创造性的劳动。（2）对比文件1的说明书第31段公开了如下内容：当开关输入端IN到开关输出端OUT这一路电流大于电流阈值端设定的电流时，限流开关芯片20断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的通路。由此可见，对比文件1中限流开关芯片20在检测到输出短路时，限流开关芯片20也是通过断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的电气通路来起到限流保护作用的，这与本申请中短路保护芯片在检测到输出短路时的工作方式相同。（3）对比文件1虽然未明确在短路消失后输出电压恢复的方式，但是由于其包含的限流开关芯片20在检测到输出短路时的工作方式与本申请相同，都是断开输入端IN与输出端OUT之间的通路来使得输出电压为0，从而达到短路保护的目的，并且限流开关芯片20内部具备检测输入端IN至输出端OUT之间通路电流大小的功能，因此，为了提高自动化程度，使得在短路消失后能够实现输出电压的自动恢复，本领域技术人员可以利用对比文件1公开的限流开关芯片20实现实时检测输入端IN至输出端OUT之间通路电流，当短路消失后，自动接通输入端与输出端之间的电气通路，从而实现输出电压的自动恢复；也即在对比文件1公开的基础上实现短路消失后输出电压自动恢复是本领域技术人员容易想到的，没有带来预料不到的技术效果，不需要付出创造性的劳动。因此复审请求人的理由不具有说服力，本申请不具备创造性。
复审请求人于2019年08月21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）对比文件1是通过限流开关芯片的使能控制端的使能与否控制限流开关芯片是处于打开还是关闭状态，并未涉及在限流开关芯片内部断开开关输入端和开关输出端之间的物理线路的连接，而本申请是在短路保护芯片内部监测到输出电流远大于可编程电流限制时，则在短路保护芯片内部将5脚和1脚断开，因此对比文件1与本申请在检测到输出短路时的工作方式是完全不同的。（2）对比文件1中是将系统电路I/O端口与限流开关芯片的使能端连接，限流开关芯片的使能与否与系统电路的电源开关并不同步，而本申请中短路保护芯片的使能端是通过一个电阻连接到主板的电源线，短路保护芯片的使能与否与主板的电源开关是同步的。（3）对比文件1是为了防止与USB接口相连的外围设备的电流反灌到系统电路中，避免外围设备的供电不足；而本申请可以实现带电拔插过程中短路保护后的输出电压自动恢复。对比文件2未公开部分区别技术特征，且不属于公知常识，且权利要求1的技术方案具有显著的进步，因此本申请具备创造性。
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
复审请求人提交复审请求时，提交了权利要求书的修改替换页（共1项权利要求），经审查，上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定所依据的审查文本为：复审请求人于2019年05月06日提交的权利要求第1项；申请日2016年11月07日提交的说明书第1-20段、说明书附图图1-4、说明书摘要、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。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件之间的区别技术特征部分被其他对比文件公开，其余部分是本领域的公知常识及本领域技术人员容易想到的，并且现有技术给出了相应的结合启示，则该权利要求相对于上述对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN205584004U，授权公告日为2016年09月14日；
对比文件2：CN203688694U，授权公告日为2014年07月02日。
其中对比文件1作为最接近的现有技术。
权利要求1请求保护一种具有串口短路保护功能的方法。对比文件1公开了一种电源开关电路和供电系统，具体公开了以下技术特征（参见说明书第2-3段、第31段、第39-46段及图1-4）：供电系统包括依次连接的电源30、电源输入接口模块10、限流开关芯片20（即权利要求1中的短路保护芯片）和USB接口50；限流开关芯片20的OUT脚（即权利要求1中的短路保护芯片的1脚）连接至电容C2的一端，接地脚GND脚（即权利要求1中的2脚）接地，电流阈值端ISET脚（即权利要求1中的3脚）经电阻R3（即权利要求1中的第一电阻R1）接地，使能控制端EN脚（即权利要求1中的4脚）通过电阻R1与系统电路的I/O端口连接；输入端IN脚（即权利要求1中的5脚）连接至电容C1的一端；电容C1、C2的另一端、电阻R3的另一端均接地；输出端OUT脚与USB接口50相连，输入端IN脚与系统电路40连接；工作过程如下：当系统电路的I/O 端口输出高电平时，限流开关芯片20处于打开状态，使得系统电路的电源通过限流开关芯片的IN脚输入，并通过限流开关芯片的OUT脚输出一个电流给USB接口；当限流开关芯片处于打开状态时，正常为USB接口提供电源（相当于权利要求1中的步骤S1：当电路正常工作时，所述短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部导通，短路保护芯片的输出电压等于输入电压，为外部串口设备提供电源），当与USB接口相连的外部设备短路时，开关输入端IN到开关输出端OUT这一路电流大于电流阈值端设定的电流，限流开关芯片20断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的通路（相当于权利要求1中的步骤S2：当所述短路保护芯片的输出脚1短路时，短路保护芯片内部监测到输出电流远大于可编程电流限制，则在短路保护芯片内部将5脚和1脚断开），通路断开必然输出端输出电压变为零，但由于是在限流开关芯片20内部断开输入端与输出端之间的连接，因此其输入电压必然不受影响。
权利要求1与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征为：（1）具有串口短路保护功能的模块还包括DB9公头插座、9芯插针；9芯插针连接至主板，用以接收来自主板的串口信号；DB9公头插座的信号线与9芯插针相连，用于输出处理过的串口信号；主板的电源线依次经9芯插针、短路保护电路、DB9公头插座与外部设备相连；（2）短路保护芯片的1脚、5脚分别连接了3个电容，而对比文件1中的限流开关芯片的输入端IN脚和输出端OUT脚分别连接了1个电容；短路保护芯片的4脚还通过第二电阻R2连接至5脚，并通过第七电容C7接地；1脚与DB9公头插座相连，5脚与9芯插针相连；步骤S3：输出短路消失后，短路保护芯片的5脚和1脚在芯片内部恢复导通，输出电压恢复正常；（3）所述DB9公头插座的信号线连接有ESD静电保护元件。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为：（1）如何将短路保护应用到9针串口通信中；（2）提高短路保护芯片的电源输入/输出端的滤波效果；如何控制芯片的使能状态；如何实现短路保护后的输出电压自动恢复；（3）对信号线进行静电保护。
关于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种串口连接线检测电路，具体公开了以下技术特征（参见说明书第2-11段及图1-4）：串口电路包括DB9串口公座和母座，其利用DB9串口实现数据传输；该技术特征在对比文件2中所起的作用于其在权利要求1中所起的作用相同，均涉及串口的架构设置；由于对比文件1公开了一种应用于USB接口的具有短路保护功能的电路，对比文件2公开了具有9针串口的串口架构设置，那么为了避免9针串口供电端短路而导致电流过大，本领域技术人员有动机将对比文件2公开的内容结合到对比文件1中，同时，9针串口模块还包括9芯插针，并且9芯插针连接至主板，用来接收主板串口信号，并与DB9公头插座相连，以便于使得DB9公头插座输出处理过的串口信号是本领域中9针串口通信电路的常规配置，属于本领域的公知常识，结合对比文件1公开的短路保护电路的设置，将主板电源线依次经9芯插针、短路保护电路、DB9公头插座与外部设备相连是本领域技术人员在工程实际应用中容易想到的，其效果是可以预期的，不需要付出创造性的劳动；
对于区别技术特征（2），为了提高芯片输入/输出端电源的滤波效果，设置多个并联电容来代替1个电容是本领域技术人员的惯用手段；而利用主板的电源线来控制芯片的使能状态或者利用I/O端口来控制芯片的使能状态均是本领域技术人员的惯用手段，当利用主板的电源线来控制芯片的使能状态时，本领域技术人员通常会将芯片的使能脚通过一个电阻连接到芯片的输入脚，同时利用接地电容对使能脚去耦也是本领域技术人员的惯用手段；当短路保护芯片应用于9针串口通信电路时，将其短路保护芯片的输入脚连接至9芯插针，将输出脚连接至DB9公头插座是本领域技术人员在工程实际应用中容易想到的，其效果是可以预期的，不需要付出创造性的劳动；另外，为了提高自动化程度，使得在短路消失后能够实现输出电压的自动恢复，本领域技术人员可以利用对比文件1公开的限流开关芯片20实现实时检测输入端IN至输出端OUT之间通路电流，当短路消失后，自动接通输入端与输出端之间的电气通路，从而实现输出电压的自动恢复；也即在对比文件1公开的基础上实现短路消失后输出电压自动恢复是本领域技术人员容易想到的，没有带来预料不到的技术效果，不需要付出创造性的劳动；
对于区别技术特征（3），为了提高信号品质，使其具有静电保护功能，在DB9公头插座的信号线连接ESD静电保护元件是本领域技术人员的惯用手段，属于本领域的公知常识。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识获得权利要求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不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（三）关于复审请求人的意见
针对复审请求人于2019年08月21日提交的意见陈述，合议组认为：（1）对比文件1的说明书第31段公开了如下内容：当开关输入端IN到开关输出端OUT这一路电流大于电流阈值端设定的电流时，限流开关芯片20断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的通路。由此可见，对比文件1中明确公开了限流开关芯片20在检测到输出短路时“当开关输入端IN到开关输出端OUT这一路电流大于电流阈值端设定的电流时（也即权利要求1中的输出电流远大于可编程电流限制时）”，限流开关芯片20也是通过断开开关输入端IN与开关输出端OUT之间的电气通路来起到限流保护作用的，这与本申请中短路保护芯片在检测到输出短路时的工作方式相同。而在复审请求人所提及的对比文件1第35段描述的“限流开关芯片的第一使能控制端为低电平，限制限流开关芯片断开开关输入端IN与开关输出端OUT的通路”以及第47段描述的“电源输入接口模块没有与供电电源相连，则电源输入接口模块控制使能控制端为低电压，限流开关芯片断开”只是表明对比文件1中限流开关芯片断开的方式还可以通过使得限流开关芯片的第一使能控制端为低电平的方式来断开，可以更加可靠的断开限流开关芯片；而并没有限定限流开关断开的方式必须是使得限流开关芯片的第一使能控制端为低电平。（2）根据对比文件1公开内容：EN脚与系统电路的I/O端口连接，当系统电路的I/O端口输出高电平时，限流开关芯片U1处于打开状态，当系统电路的I/O端口输出低电平时，U1处于关闭状态（参见说明书第3段及图1）可知，系统电路的I/O端口输出高电平相当于主板的电源线有电，而系统电路的I/O端口输出低电平则相当于主板的电源线不带电；至于芯片的使能脚具体是受控于电源线还是受控于I/O端口，属于本领域技术人员根据工程实际需要而进行的常规选择，不需要付出创造性的劳动。（3）对比文件1虽然未明确在短路消失后输出电压恢复的方式，但是由于其包含的限流开关芯片20在检测到输出短路时的工作方式与本申请相同，都是断开输入端IN与输出端OUT之间的通路来使得输出电压为0，从而达到短路保护的目的，并且限流开关芯片20内部具备检测输入端IN至输出端OUT之间通路电流大小的功能，因此，为了提高自动化程度，使得在短路消失后能够实现输出电压的自动恢复，本领域技术人员可以利用对比文件1公开的限流开关芯片20实现实时检测输入端IN至输出端OUT之间通路电流，当短路消失后，自动接通输入端与输出端之间的电气通路，从而实现输出电压的自动恢复；也即在对比文件1公开的基础上实现短路消失后输出电压自动恢复是本领域技术人员容易想到的，没有带来预料不到的技术效果，不需要付出创造性的劳动。
因此，复审请求人认为本申请具备创造性的理由不具有说服力，合议组不予支持。
在上述工作的基础上，合议组依法作出如下审查决定。
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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