发明创造名称：一种遇障超声波报警智能帽
外观设计名称：
决定号：195325
决定日：2019-11-15
委内编号：1F277296
优先权日：
申请（专利）号：201610333429.1
申请日：2016-05-18
复审请求人：青岛大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张晓宁
合议组组长：高懿颖
参审员：刘消寒
国际分类号：A42B1/24，G01S15/93，G01S15/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术方案相比，存在某些区别技术特征，而该些区别技术特征部分被作为其他现有技术的对比文件所公开、部分是在作为其他现有技术的对比文件所给的技术启示下属于本领域技术人员容易想到的、部分是本领域的常规技术手段，则该权利要求相对于该些对比文件以及本领域惯用技术手段的结合是显而易见的，不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610333429.1，名称为“一种遇障超声波报警智能帽”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为青岛大学。本申请的申请日为2016年05月18日，公开日为2016年07月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月05日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定中引用了如下三篇对比文件：
对比文件1：CN 103355804 A，申请公布日为2013年10月23日；
对比文件2：CN 204390426 U，授权公告日为2015年06月10日；
对比文件3：CN 204495998 U，授权公告日为2015年07月22日。
驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、说明书第1-14段、摘要附图、说明书附图图1；2018年10月22日提交的权利要求第1项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种遇障超声波报警智能帽，其特征在于在帽子上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器、第一超声波发射器、第二超声波发射器、第一超声波接收器和第二超声波接收器，第一超声波发射器与第一超声波接收器电连接组成第一超声波传感器，第二超声波发射器与第二超声波接收器电连接组成第二超声波传感器，第一超声波传感器和第二超声波传感器分别设置在帽子的前部和后部，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为向地倾斜45°；单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于帽沿或/和帽顶，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联；
所述遇障超声波报警智能帽的报警距离有近、中、远距离三种报警距离模式，默认报警距离分别为1m、5m、10m，通过手机屏幕能够选择报警模式并且自定义调整报警模式的默认报警范围；
遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于帽前部及帽后部的超声波发射器而发射出超声波，在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时，超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回，超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45 0.607T，其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音方式发出警报信息。”
驳回决定认为：权利要求1的技术方案与对比文件1相比，区别技术特征为：“（1）在帽子上设置第二超声波发射器和第二超声波接收器，第二超声波发射器与第二超声波接收器电连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在帽子的后部，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为向地倾斜45°。（2）在帽子上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器、单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于帽沿或/和帽顶，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。（3）所述遇障超声波报警智能帽的报警距离有近、中、远距离三种报警距离模式，默认报警距离分别为1m、5m、10m，通过手机屏幕能够选择报警模式并且自定义调整报警模式的默认报警范围。（4）遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于帽前部及帽后部的超声波发射器而发射出超声波,在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时,超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回,超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45 0.607T，其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音方式发出警报信息。”，在对比文件2及其所给的启示下并结合本领域的常规技术手段可以得到区别技术特征（1）和（3），在对比文件2和3以及它们所给的启示下并结合本领域的常规技术手段可以得到区别技术特征（2）和（4），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。
申请人青岛大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年03月19日向国家知识产权局提出了复审请求，仅陈述了意见，未对申请文件进行修改。
复审请求人认为：本申请实际解决的技术问题是如何利用超声波探测障碍物及报警，对比文件2与本申请解决的技术问题不同，不能得出在帽的后侧设置第二超声波传感器，以及第一超声波传感器和第二传感器的探测角度均向地倾斜45°的技术方案；对比文件3也没有给出任何技术启示；本申请的权利要求1具有有益效果。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月26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09月11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相比，区别在于：“（1）在帽子上设置第二超声波发射器和第二超声波接收器，第二超声波发射器与第二超声波接收器电连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在帽子的后部，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为向地倾斜45°。（2）在帽子上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器，单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于帽沿或/和帽顶，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。（3）所述遇障超声波报警智能帽的报警距离有近、中、远距离三种报警距离模式，默认报警距离分别为1m、5m、10m，通过手机屏幕能够选择报警模式并且自定义调整报警模式的默认报警范围。（4）遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于帽前部及帽后部的超声波发射器而发射出超声波，在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时，超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回，超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45 0.607T，其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音方式发出警报信息。”，在对比文件2及其所给的启示下并结合本领域的常规技术手段可以得到区别技术特征（1）和（3），在对比文件2和3以及它们所给的启示下并结合本领域的常规技术手段可以得到区别技术特征（2）和（4），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。
复审请求人于2019年10月18日提交了意见陈述书，陈述的意见与在提交复审请求时所陈述的意见相同，对申请文件未作修改。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，依法作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人对申请文件未作修改，因此，本决定以申请日提交的说明书摘要、说明书第1-14段、摘要附图、说明书附图图1；2018年10月22日提交的权利要求第1项为基础作出。
（二）关于创造性
专利法第22条第3款：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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术方案相比，存在某些区别技术特征，而该些区别技术特征部分被作为其他现有技术的对比文件所公开、部分是在作为其他现有技术的对比文件所给的技术启示下属于本领域技术人员容易想到的、部分是本领域的常规技术手段，则该权利要求相对于该些对比文件以及本领域惯用技术手段的结合是显而易见的，不具有创造性。
具体到本案：
1.权利要求1请求保护一种遇障超声波报警智能帽。对比文件1公开了一种盲人红外感应帽，其可以实现遇障超声波报警的功能。具体公开了如下技术特征（参见说明书第0003-0011段）：提供一种在帽子4上加上超声波探头3和红外探头8以及太阳能板1的盲人红外感应帽，在帽子4的前端安装喇叭2，喇叭2的左边和右边分别安装超声波探头3，超声波探头必然包含超声波发射器和超声波接收器，因此相当于公开了第一超声波发射器、第一超声波接收器，第一超声波发射器与第一超声波接收器电连接组成第一超声波传感器，第一超声波传感器设置在帽子的前部。
权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征为：
（1）在帽子上设置第二超声波发射器和第二超声波接收器，第二超声波发射器与第二超声波接收器电连接组成第二超声波传感器，第二超声波传感器设置在帽子的后部，第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为向地倾斜45°。
（2）在帽子上设置单片机、第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块、温度传感器，单片机分别与第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路、第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器、WIFI连接模块、蓝牙连接模块和温度传感器电连接组成遇障报警装置，遇障报警装置进行防水处理后置于帽沿或/和帽顶，第一频率信号驱动放大电路、第二频率信号驱动放大电路分别与第一超声波发射器、第二超声波发射器连接，第一超声波接收信号放大器、第二超声波接收信号放大器分别与第一超声波接收器、第二超声波接收器连接，温度传感器实现环境温度补偿，单片机通过WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。
（3）所述遇障超声波报警智能帽的报警距离有近、中、远距离三种报警距离模式，默认报警距离分别为1m、5m、10m，通过手机屏幕能够选择报警模式并且自定义调整报警模式的默认报警范围。
（4）遇到障碍物时，单片机通过外部引脚输出脉冲宽度为250μs、40kHz的10个脉冲串，并通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于帽前部及帽后部的超声波发射器而发射出超声波，在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时，超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回，超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45 0.607T，其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2，当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音方式发出警报信息。
基于上述区别技术特征可以确定，该权利要求实际解决的技术问题是：实现对后方障碍物的探测报警以及利用超声波探测障碍物的具体方法。
关于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种用于老年人跌倒报警的多功能鞋（参见说明书第0003-0064段、附图1-5）：其包括设置于鞋子本体10上的路障检测模块20，路障检测模块20包括至少两个超声波传感器，而且这两个超声波传感器分别位于鞋子本体10的前方和后方，用于检测鞋子本体前方和/或后方的路障信息，超声波传感器具有可防干扰的同步功能，因此在鞋子的前后两端各设有一个能够能稳定的探测使用者前后的路面情况，稳定性和可靠性更强，而且穿戴简单。且其在对比文件2中所起的作用与在本申请权利要求1中相同，都是在前后分别设置超声波传感器以检测前方和后方的路障。在对比文件2的启示下，本领域技术人员有动机改进对比文件1的技术方案，在帽的后侧设置第二超声波传感器，且第二超声波传感器由第二声波发射器与第二超声波接收器电连接组成。而第一超声波传感器和第二超声波传感器的探测角度均为向地倾斜45°则是本领域技术人员可以根据实际的具体需要具体设置的，属于常规选择，而且该选择也未能带来任何预料不到的技术效果。
关于区别技术特征（2），对比文件3公开了一种超声波测距系统（参见说明书第0006-0023段、附图1-2）：包括控制器U1、超声接收电路、超声发射电路和温度补偿电路，控制器U1分别连接整形电路、频率产生电路、显示电路和温度补偿电路，整形电路还通过滤波放大电路连接超声接收电路，频率产生电路还通过整形放大电路连接超声发射电路；数字式温度传感器实现对单片机超声波测距系统的温度测量和补偿，对声速进行补偿，对引起测量误差的因素进行修正处理。根据上述内容并结合附图1-2可以认为对比文件3公开了控制器U1分别与频率信号驱动放大电路、超声波接收信号放大器和温度传感器连接，频率信号驱动放大电路与超声波发射器连接，超声波接收信号放大器与超声波接收器连接，温度传感器实现温度补偿。且其在对比文件3中所起的作用与在本申请权利要求1中相同，都给出了超声波测距系统的具体电路。而控制器选用单片机是本领域的公知常识。此外，为了避免遇障报警装置遇水后发生故障，对其采用防水处理以及将其置于帽沿或/和帽顶是本领域的常规技术手段。
同时，对比文件2还公开了（参见说明书第0003-0064段、附图1-5）：多功能鞋还包括通讯模块100，通讯模块100与控制模块40连接，用于将使用者的路障信息、身体状态信息以及位置信息发送至远程服务平台，供记录并查阅具体信息，并接收远程服务平台发送的服务信息和健康提醒信息。且其在对比文件2中所起的作用与在本申请权利要求1中相同，都是将路障信息发送给相关人员。而WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块是本领域常用的通讯模块，本领域技术人员容易想到利用手机作为中介平台，从而使得连接单片机的WIFI连接模块或/和蓝牙连接模块与手机进行信息互联。
关于区别技术特征（3），对比文件2还公开了（参见说明书第0003-0064段、附图1-5）：路障检测模块20检测到的路障信息如障碍物的方位、距离，发送至控制模块40，控制模块40会将所述路障信息与预设定的阈值进行比较，判断使用者与障碍物的实际距离和危险值。当检测到的路障信息高于预设定的阈值时，控制模块40不会控制提示模块60进行语音提示或蜂鸣提示；当检测到的路障信息低于预设定的阈值时，控制模块40会控制提示模块60进行语音提示或蜂鸣提示，便于使用者及时了解前、后的路面情况。且其在对比文件2中所起的作用与在本申请权利要求1中相同，都是在达到阈值时进行报警。而预设定的阈值是本领域技术人员根据实际的具体需要具体设置的，可以使得遇障超声波报警帽设置有近距离、中距离、远距离三种报警距离模式，并默认设置分别为1m、5m、10m。此外，通过手机屏幕选择报警模式并且能自定义调整报警模式的默认报警范围属于本领域的常规选择，而且该选择也未能带来任何预料不到的技术效果。
关于区别技术特征（4），对比文件3还公开了（参见说明书第0006-0023段、附图1-2）：控制器U1产生一个控制信号，控制外围电路产生40kHz的超声波，经整形放大后加到超声波换能器发射出频率为40kHz的超声波，同时，计数控制器U1内部的定时器，测量超声波信号从发出到接收所花的时间，并把经超声波换能器R接收到的超声波信号放大、滤波、整形，并作为接收信号来启动定时器的输入捕捉功能，完成一次超声波测距的时间操作。而该超声波的脉冲宽度、脉冲串的数量是本领域技术人员可以根据实际需要具体设置的，使得单片机通过外部引脚输出一定脉冲宽度、频率的数个脉冲串并通过频率信号驱动放大电路以推挽方式加到置于超声波发射器而发射出超声波是本领域的公知常识，且在超声波发射的同时，单片机内的计时器开始计时，超声波在空气中传播碰到障碍物时立即返回，超声波接收器收到反射波后单片机内的计时器停止计时，得到超声波从发射到接收的时间差△t，超声波在空气中的传播速度v＝331.45 0.607T，其中T为温度传感器测得的环境温度，根据超声波从发射到接收的时间差△t和超声波的传播速度v计算出发射点距障碍物的距离S＝v×△t/2是超声波测距的基本原理，属于本领域的公知常识。对比文件2已经公开了当检测到的路障信息低于预设定的阈值时，控制模块40会控制提示模块60进行语音提示或蜂鸣提示，而当S小于所选报警模式报警距离时，在手机屏幕以图像或/和通过手机喇叭以声音方式发出警报信息是本领域技术人员根据实际需要具体设置的，也是本领域的常规选择，而且该选择也未能带来任何预料不到的技术效果。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、3和本领域的常规技术手段得到权利要求1要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要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.关于复审请求人于2019年10月18日答复复审通知书时陈述的意见，合议组经合议认为：对比文件2中的路障检测模块20包括至少两个超声波传感器，其也是利用超声波探测障碍物及报警，与本申请解决的技术问题相同，两个超声波传感器设置于鞋子本体的前方和后方用于检测人体前方和/或后方的路障信息，给出了在穿戴物后方设置超声波传感器以检测人体后方路障信息的启示，本领域技术人员由此容易想到在帽子的后侧设置第二超声波传感器以检测人体后方的路障信息，至于超声波传感器的探测角度也完全可以由本领域技术人员根据实际需要进行选择；对比文件3的超声波测距系统，公开了在遇到障碍物时产生超声波信号以进行测距，且其在对比文件3中所起的作用与在本申请权利要求1中相同，都给出了超声波测距系统的具体电路，因此对比文件3给出了技术启示；复审请求人提到本申请权利要求1具有有益效果，但在基于现有技术和本领域的常规技术手段结合的基础上，能够得到本申请的技术方案，同时，也能获得相同或相似的技术效果，因此并不能说明该权利要求具有创造性。
因此，合议组对于复审请求人的意见均不予支持。
根据以上事实和理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12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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