发明创造名称：一种基于脑-机接口技术的电视控制系统
外观设计名称：
决定号：195925
决定日：2019-11-19
委内编号：1F274554
优先权日：
申请（专利）号：201510944851.6
申请日：2015-12-16
复审请求人：西安科技大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘静
合议组组长：续茜
参审员：孟文婷
国际分类号：H04N21/422；G06F3/01
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现有技术的对比文件相比，具有区别特征，但另一篇对比文件公开了区别特征中的一部分，而且未被公开的区别特征属于本领域常用手段，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510944851.6，名称为“一种基于脑-机接口技术的电视控制系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为西安科技大学。本申请的申请日为2015年12月16日，公开日为2016年05月11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。驳回决定引用了两篇对比文件，分别为对比文件1：CN105022488A，公开日为2015年11月04日；对比文件2：CN104503571A，公开日为2015年04月08日。驳回理由是权利要求1-5相对于对比文件1、对比文件2和本领域惯用手段的结合不具备创造性，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10月09日提交的权利要求第1-5项，申请日2015年12月16日提交的说明书第1-12页，说明书附图第1-3页，说明书摘要和摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，包括：脑波信号采集器、Android手机和ARM处理器，
所述脑波信号采集器用来采集使用者大脑产生的稳态视觉诱发信号，并将采集到的稳态视觉诱发信号以无线方式发送到Android手机，其中，所述脑波信号采集器包括：EEG信号采集单元、数字信号处理单元和采集器蓝牙发送接口，所述EEG信号采集单元具有三个电极，第一电极作为测试电极，采集枕叶区的脑波电位；第二电极作为参考电极，采集顶叶区的自发脑波电位；第三电极作为脑波地线，连接在人体的耳部；所述数字信号处理单元用于对EEG信号采集单元采集到的微弱信号进行放大、滤波和AD转换；所述采集器蓝牙发送接口用于将数字信号处理单元处理完毕的数据发送出去；
所述Android手机用来刺激使用者的视觉和对接收到的稳态视觉诱发信号进行分析处理，并将控制命令以无线方式发送到ARM处理器，所述Android手机自带有手机蓝牙接收接口和手机蓝牙发送接口，所述Android手机上还安装有用来处理EEG信号的应用程序，所述应用程序主要包括两大功能模块：快速傅立叶变换模块、特征提取与分类模块，
所述快速傅立叶变换模块用于将Android手机接收到的时域的信号变换为频域的信号；
所述特征提取与分类模块用于对频域的信号进行特征提取与识别，得到此时使用者大脑诱发出的频率；
所述ARM处理器用来转换指令，其接收到控制命令后发送相应的红外信号给电视机顶盒，完成一次控制动作。
2. 根据权利要求1所述的基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，所述数字信号处理单元采用的是NeuroSky芯片。
3. 根据权利要求1所述的基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，在所述Android手机的屏幕上，一级页面呈现有分别指示“开”、“关”、“节目”、“音量”的四幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“节目”的指示图像还带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“节目加”、“节目减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“音量”的指示图像也带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“音量加”、“音量减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像。
4. 根据权利要求3所述的基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，指示“开”的图像以6hz的频率闪烁，指示“关”的图像以9hz的频率闪烁，指示“节目”的图像以11hz的频率闪烁，指示“音量”的图像以7hz的频率闪烁。
5. 根据权利要求1所述的基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，所述ARM处理器包括：处理器蓝牙接收接口和红外信号发射单元，所述红外信号发射单元接收到处理器蓝牙接收接口传输来的命令后，将命令转换为相应的红外信号，并将红外信号发送给电视机顶盒。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年02月21日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，将从属权利要求3-5的附加特征补入权利要求1中。复审请求人认为：对比文件2公开了一种基于脑机接口的意念采集装置，但没有公开Android手机屏幕上指示图像的设置和ARM处理器相关的特征。本申请采用Android手机来替代传统的视觉刺激器，不仅尺寸大大减小，可移动性得到极大的提升，而且有效降低了硬件系统的复杂度，减少了硬件开发成本，这对于BCI系统的实际应用极为有利。而且权利要求1将BCI系统、手机结合起来用于控制电视机顶盒，这是对比文件2没有提及的，也是本领域技术人员不容易想到的，因为这不是简单的组合就能实现的，在整体系统的配合下才能够更好地为重症患者服务，这是申请人付出创造性劳动的产物。因此权利要求1具有创造性。复审请求时新修改的权利要求书的内容如下：
“1. 一种基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，包括：脑波信号采集器、Android手机和ARM处理器，
所述脑波信号采集器用来采集使用者大脑产生的稳态视觉诱发信号，并将采集到的稳态视觉诱发信号以无线方式发送到Android手机，其中，所述脑波信号采集器包括：EEG信号采集单元、数字信号处理单元和采集器蓝牙发送接口，所述EEG信号采集单元具有三个电极，第一电极作为测试电极，采集枕叶区的脑波电位；第二电极作为参考电极，采集顶叶区的自发脑波电位；第三电极作为脑波地线，连接在人体的耳部；所述数字信号处理单元用于对EEG信号采集单元采集到的微弱信号进行放大、滤波和AD转换；所述采集器蓝牙发送接口用于将数字信号处理单元处理完毕的数据发送出去；
所述Android手机用来刺激使用者的视觉和对接收到的稳态视觉诱发信号进行分析处理，并将控制命令以无线方式发送到ARM处理器，所述Android手机自带有手机蓝牙接收接口和手机蓝牙发送接口，所述Android手机上还安装有用来处理EEG信号的应用程序，所述应用程序主要包括两大功能模块：快速傅立叶变换模块、特征提取与分类模块，
所述快速傅立叶变换模块用于将Android手机接收到的时域的信号变换为频域的信号；
所述特征提取与分类模块用于对频域的信号进行特征提取与识别，得到此时使用者大脑诱发出的频率；
在所述Android手机的屏幕上，一级页面呈现有分别指示“开”、“关”、“节目”、“音量”的四幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“节目”的指示图像还带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“节目加”、“节目减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“音量”的指示图像也带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“音量加”、“音量减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像；指示“开”的图像以6hz的频率闪烁，指示“关”的图像以9hz的频率闪烁，指示“节目”的图像以11hz的频率闪烁，指示“音量”的图像以7hz的频率闪烁；
所述ARM处理器用来转换指令，所述ARM处理器包括：处理器蓝牙接收接口和红外信号发射单元，所述红外信号发射单元接收到处理器蓝牙接收接口传输来的命令后，将命令转换为相应的红外信号，并将红外信号发送给电视机顶盒。
2. 根据权利要求1所述的基于脑-机接口技术的电视控制系统，其特征在于，所述数字信号处理单元采用的是NeuroSky芯片。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月08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31日向复审请求人发出复审通知书，引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同，即对比文件1、对比文件2，指出权利要求1、2相对于对比文件1、对比文件2和本领域惯用手段的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。复审通知书所依据的文本为2019年02月21日提交的权利要求第1、2项，申请日2015年12月16日提交的说明书第1-12页，说明书附图第1-3页，说明书摘要和摘要附图。对于复审请求人的意见，合议组认为：对比文件2公开了采用手机作为视觉刺激器，也是用手机替代传统的视觉刺激器。虽然对比文件1、2都没有公开将脑机接口技术应用于电视机顶盒的控制，但将一项成熟的技术应用到一个新的场景下并不必然带来创造性。具体来说，在手机屏幕上设置用于控制电视机顶盒的“开”、“关”、“节目”、“音量”刺激块及“节目”、“音量”的二级页面的刺激块，属于将脑机接口技术应用于电视机顶盒的控制时的具体实现步骤。当采用脑机接口技术控制电视机顶盒时，本领域技术人员遇到如何开关电视、调节频道及音量的技术问题自然会想到由不同的刺激块对应机顶盒的不同控制按钮，当用户注视不同控制按钮所对应的刺激块时采集用户产生的稳态视觉诱发信号，识别用户意图操作哪个控制按钮，从而实现对机顶盒的控制。为了能够控制机顶盒，需要将用户注视控制按钮所对应的刺激块时产生的稳态视觉诱发信号转换为机顶盒能够识别的红外信号，因此需要设置处理器实现指令转换。这都属于本领域技术人员在将脑机接口技术应用于机顶盒的控制时所采用的惯用手段。因此权利要求1相对于对比文件1、2和本领域惯用手段的结合不具有创造性。
复审请求人于2019年09月04日提交了意见陈述书，未修改申请文件。
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
复审请求人在提出复审请求时提交了申请文件的修改替换页， 答复复审通知书时未提交申请文件的修改替换页。本复审请求审查决定所依据的文本与复审通知书所依据的文本相同，即2019年02月21日提交的权利要求第1、2项，申请日2015年12月16日提交的说明书第1-12页，说明书附图第1-3页，说明书摘要及摘要附图。
（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引用的对比文件与驳回决定及复审通知书所引用的对比文件相同，即
对比文件1：CN105022488A，公开日为2015年11月04日；
对比文件2：CN104503571A，公开日为2015年04月08日。
1、权利要求1请求保护一种基于脑-机接口技术的电视控制系统，对比文件1公开了（参见说明书第[0009]-[0015]、[0023]-[0027]段，附图1-5）一种基于SSVEP脑电电位的无线BCI输入系统，包括SSVEP键盘和脑电头箍。所述脑电头箍包括脑电采集模块（相当于脑波信号采集器，用来采集使用者大脑产生的稳态视觉诱发信号）、脑电分析模块、通信模块及头带；脑电采集模块用于采集使用者头皮脑电信号并将其进行放大、滤波和AD转换；脑电分析模块用于从脑电信号中提取SSVEP电位并进行分类识别；通信模块用于将脑电分析模块识别出的键值发送给计算机或手持智能设备。脑电信号采集模块包括：电极、放大滤波电路、AD转换电路（电极相当于EEG信号采集单元，放大滤波电路和AD转换电路的整体相当于数字信号处理单元，可见公开了所述脑波信号采集器包括：EEG信号采集单元、数字信号处理单元）。电极包括枕叶电极、额叶电极和耳夹电极。使用时调节头带23使额叶电极21紧贴使用者3的额叶处皮肤，使枕叶电极紧贴使用者3枕叶处皮肤，将耳夹电极25夹于使用者3的左耳耳垂（相当于所述EEG信号采集单元具有三个电极，第一电极作为测试电极，采集枕叶区的脑波电位；第二电极作为参考电极，采集顶叶区的自发脑波电位；第三电极作为脑波地线，连接在人体的耳部）。电极采集到的脑电信号经由放大电路放大后送入带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由AD转换电路进行AD转换（相当于所述数字信号处理单元用于对EEG信号采集单元采集到的微弱信号进行放大、滤波和AD转换）。通信模块包括蓝牙模块和天线，通过蓝牙通讯协议将脑电分析模块识别出的键值发送给配对的移动智能设备（隐含公开了手机自带有手机蓝牙接收接口和手机蓝牙发送接口）。脑电分析模块由单片机和分析算法组成，分析算法固化在单片机之中，对脑电信号进行处理分析，包括数据分段、去除直流成分、消除基线漂移、时频转换、特征提取、空闲检测、模式分类（相当于用来处理EEG信号的应用程序主要包括两大功能模块：快速傅立叶变换模块、特征提取与分类模块，所述快速傅立叶变换模块用于将时域的信号变换为频域的信号；所述特征提取与分类模块用于对频域的信号进行特征提取与识别，得到此时使用者大脑诱发出的频率）。
权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别特征在于：（i）手机为Android手机，所述Android手机用来刺激使用者的视觉，在所述Android手机的屏幕上，一级页面呈现有分别指示“开”、 “关”、“节目”、“音量”的四幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“节目”的指示图像还带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“节目加”、“节目减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像，所述指示“音量”的指示图像也带有二级页面，所述二级页面呈现有分别指示“音量加”、“音量减”和“返回”的三幅以不同的频率闪烁的指示图像；指示“开”的图像以6hz的频率闪烁，指示“关”的图像以9hz的频率闪烁，指示“节目”的图像以11hz的频率闪烁，指示“音量”的图像以7hz的频率闪烁。而对比文件1中由SSVEP键盘提供视觉刺激。（ii）采集到的稳态视觉诱发信号以无线方式发送到Android手机，所述采集器蓝牙发送接口用于将数字信号处理单元处理完毕的数据发送出去；所述Android手机安装有用来处理EEG信号的应用程序，对接收到的稳态视觉诱发信号进行分析处理。而对比文件1中由脑电头箍包含的脑电分析模块对稳态视觉诱发信号进行分析处理。（iii）要求保护的是一种电视控制系统，手机将控制命令以无线方式发送到ARM处理器，所述ARM处理器用来转换指令，所述ARM处理器包括：处理器蓝牙接收接口和红外信号发射单元，所述红外信号发射单元接收到处理器蓝牙接收接口传输来的命令后，将命令转换为相应的红外信号，并将红外信号发送给电视机顶盒。而对比文件1中控制命令从头箍直接发送给被控制终端。
基于上述区别特征，该权利要求实际解决的技术问题是：如何为重症患者提供一种便携、实用的电视控制系统。
对于区别特征（i），对比文件2公开了一种基于脑机接口(BCI)的意念电话系统，并具体公开了（参见说明书第[0046]-[0050]段）：意念电话终端，包括与控制单元D1相连接的视觉刺激单元D3。所述视觉刺激单元D3包括液晶屏显示器，所述液晶屏显示器包括数字显示区、视觉刺激区和触控区。所述视觉刺激区域包括4×4拨号刺激块阵列，拨号刺激块阵列用于模拟电话拨号键盘。每个刺激块以不同的频率闪光，通过注视相应的按键，用户可以输入电话号码、执行功能操作或删除错误输入。可见对比文件2公开了采用手机作为视觉刺激器，使得基于BCI的系统体积小、方便携带，与区别特征（i）中的部分特征在本申请中所起的作用相同，因此对比文件2给出了将上述特征应用到对比文件1中的技术启示，本领域技术人员有动机将对比文件1中的技术方案改进为采用手机作为视觉刺激器。此外，Android手机是常见的手机类型，为适应脑机接口技术应用于电视控制的应用场景，在Android手机的屏幕上设置“开”、“关”、“节目”、“音量”的四幅以不同的频率闪烁的指示图像，并为“节目”、“音量”的指示图像设置二级页面以满足用户调节频道及音量的需求，是本领域技术人员采用脑机接口技术控制电视时的惯用手段。而且恰当设置“开”、“关”、“节目”、“音量”的指示图像的闪烁频率也是基于BCI的系统的常规设置，属于本领域惯用手段。
对于上述区别特征（ii），对比文件2还公开了（参见同上）：意念电话终端包括与控制单元相连接的数据处理单元、近程无线接收单元。所述近程无线接收单元用通过无线方式从EEG信号采集装置接收信号；所述数据处理单元用于处理数据，即当近程无线接收单元接收到经过处理的脑电信号后，依次该信号进行滤波、特征提取和识别。可见对比文件2公开了采集到的稳态视觉诱发信号以无线方式发送到手机，所述手机对接收到的稳态视觉诱发信号进行分析处理，隐含公开了手机上安装有用来处理EEG信号的应用程序，而且所起的作用与区别特征（ii）中的部分特征在本申请中所起的作用相同，都是将采集到的稳态视觉诱发信号发送到手机上进行分析处理，因此对比文件2给出了将上述特征应用到对比文件1中的技术启示，本领域技术人员有动机将对比文件1中由头箍中的脑电分析模块和通信模块所执行的功能设置为由手机中的应用程序来执行。且在对比文件1公开了手机具备蓝牙接口的情况下，在脑波信号采集器上设置采集器蓝牙发送接口，使用该接口实现脑波信号采集器与手机之间的数据传输是本领域惯用手段。
对于上述区别特征（iii），脑机接口技术应用广泛，当用于控制电视时，为了将采集到的稳态视觉诱发信号转换为电视机顶盒能够识别的红外信号，设置ARM处理器，用于转换指令，由手机将控制命令以无线方式发送到ARM处理器，ARM处理器将从蓝牙接收接口传输来的命令转换为相应的红外信号后发送给电视机顶盒，实现对电视的控制，这属于本领域的惯用手段。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域惯用手段得到该权利要求所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
2、权利要求2引用了权利要求1，对于其附加特征，采用NeuroSky芯片作为数字信号处理单元，对采集到的稳态视觉诱发信号进行分析处理，属于本领域的惯用手段。在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（三）关于复审请求人意见陈述的答复
复审请求人认为，对比文件2没有公开“所述ARM处理器用来转换指令，所述ARM处理器包括：处理器蓝牙接收接口和红外信号发射单元，所述红外信号发射单元接收到处理器蓝牙接收接口传输来的命令后，将命令转换为相应的红外信号，并将红外信号发送给电视机顶盒”。权利要求1将BCI系统、手机结合起来用于控制电视机顶盒，这是对比文件2没有提及的，也是本领域技术人员不容易想到的，因为这不是简单的组合就能实现的，在整体系统的配合下才能够更好地为重症患者服务，这是申请人付出创造性劳动的产物。因此，权利要求1不是显而易见的，且具有突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款的规定，具有创造性。
对此，合议组认为，虽然对比文件1、2都没有公开将脑机接口技术应用于电视机顶盒的控制，但将一项成熟的技术应用到一个新的场景下并不必然带来创造性。具体而言，当本领域技术人员面对如何为重症患者提供一种便携、实用的电视控制系统的技术问题时，由于对比文件1公开了基于BCI将SSVEP键盘的按键对应的键值输入至移动智能设备，对比文件2公开了基于BCI将刺激块对应的数字或功能键输入电话终端，本质上都是将刺激块与期望输入的信息对应起来，基于BCI实现对终端的输入或控制，因此本领域技术人员可以根据需要使刺激块对应电视机顶盒的各种控制指令，基于BCI实现控制指令的输入，从而控制电视机顶盒。而在手机屏幕上设置用于控制电视机顶盒的“开”、“关”、“节目”、“音量”刺激块及“节目”、“音量”的二级页面的刺激块，属于将脑机接口技术应用于电视机顶盒的控制时的具体实现手段。当采用脑机接口技术控制电视机顶盒时，本领域技术人员遇到如何开关电视、调节频道及音量的技术问题自然会想到由不同的刺激块对应机顶盒的不同控制按钮，当用户注视不同控制按钮所对应的刺激块时采集用户产生的稳态视觉诱发信号，识别用户意图操作哪个控制按钮，从而实现对机顶盒的控制。为了能够控制机顶盒，需要将用户注视控制按钮所对应的刺激块时产生的稳态视觉诱发信号转换为机顶盒能够识别的红外信号，因此需要设置处理器实现指令转换。这都属于本领域技术人员在将脑机接口技术应用于机顶盒的控制时所采用的惯用手段。因此权利要求1相对于对比文件1、2和本领域惯用手段的结合不具有创造性。
合议组对复审请求人的意见不予接受。
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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