发明创造名称：一种基于无人机系统的空气质量检测系统
外观设计名称：
决定号：195496
决定日：2019-11-20
委内编号：1F262569
优先权日：
申请（专利）号：201610547208.4
申请日：2016-07-13
复审请求人：河南科技学院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：田丹
合议组组长：闫周
参审员：邹涤秋
国际分类号：B64C39/02(2006.01);B64D47/00(2006.01);G05D1/10(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比，存在区别技术特征，但若其他现有技术给出了将部分区别技术特征应用于最接近的现有技术以解决相应技术问题的启示，而其余区别技术特征属于本领域的常规技术手段，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201610547208.4，名称为“一种基于无人机系统的空气质量检测系统”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为河南科技学院，申请日为2016年07月13日，公开日为2016年11月16日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年06月29日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年07月13日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、摘要、摘要附图、权利要求第1-3项。
驳回决定中引用的对比文件如下：
对比文件1：CN101876717A，公开日为2010年11月03日；
对比文件2：CN2804861Y，公告日为2006年08月09日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于无人机系统的空气质量检测系统，包括机身（1）和机翼，其特征在于，所述机身（1）内部中段设有相互连接的检测装置（9）和电源（5），机身（1）内部后段设有油箱（6）和自动驾驶仪（8），机身（1）尾部设有发动机（7），自动驾驶仪（8）连接发动机（7）；
所述检测装置（9）包括气体检测单元、放大电路模块、A/D转化模块和数据传输模块，气体检测单元采集空气质量信息，并将采集到的信号经过放大电路模块放大后，传输给A/D转化模块，最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器；所述机身（1）底部与检测装置（9）对应的位置开设有舱门（4），检测装置（9）通过伸缩架与机身（1）连接；
所述自动驾驶仪（8）包括中央处理器，以及分别与中央处理器连接的六轴陀螺仪、气压计、空速计、GPS模块、指令接收器。
2. 根据权利要求1所述的一种基于无人机系统的空气质量检测系统，其特征在于，所述发动机（7）通过油管与油箱（6）连接。
3. 根据权利要求1所述的一种基于无人机系统的空气质量检测系统，其特征在于，所述机身（1）的底部分别设有前起落架（2）和后起落架（3）。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1的区别在于：检测装置包括放大电路模块、A/D转化模块和数据传输模块，气体检测单元采集空气质量信息，并将采集到的信号经过放大电路模块放大后，传输给A/D转化模块，最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器；机身底部与检测装置对应的位置开设有舱门，检测装置通过伸缩架与机身连接；燃料箱具体为油箱；检测装置和电源在机身的内部中段，自动驾驶仪设置在机身内部后段，自动驾驶仪连接发动机，陀螺仪为六轴陀螺仪，空速计是自动驾驶仪的一部分，中央处理器分别与六轴陀螺仪、气压计、空速计、GPS模块连接。上述特征已经被对比文件2公开或者属于本领域常用技术手段，因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和常规技术手段的结合不具备创造性；从属权利要求2的附加技术特征属于本领域的常用技术手段，从属权利要求3的附加技术特征已经被对比文件1公开，因此权利要求2-3也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月12日向国家知识产权局提出了复审请求，修改了权利要求书，在权利要求1中增加如下特征“无人机起飞时舱门(4)关闭，检测装置(9)收纳于机身1内部，无人机到达高空时，舱门(4)打开，检测装置(9)随伸缩架伸出，开始工作”、“所述指令接收器接收地面基站的指令发射器发出的指令，所述指令发射器与所述服务器连接”。复审请求人认为：（1）对比文件1中的检测仪始终安装于无人机的探测仪器舱内部，在无人机的起飞、行驶、降落过程中其一直处于工作状态，可能会发生不同高度的气体混合，影响检测结果的准确性；本申请不仅可以保证在待检测位置处检测装置不与其他位置所采集的空气接触，保证待检测的目标位置的纯净性，还可以避免检测装置在不工作时受到损坏；（2）对比文件1中的检测仪是特定的，而本申请只需搭载能够顺畅进出舱门的检测装置即可，选择范围更广；（3）对比文件1通过不同的设备分别对无人机进行控制和对环境数据进行接收，而本申请地面基站的服务器能够同时实现这两个功能，系统集成度更高。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于无人机系统的空气质量检测系统，包括机身(1)和机翼，其特征在于，所述机身(1)内部中段设有相互连接的检测装置(9)和电源(5)，机身(1)内部后段设有油箱(6)和自动驾驶仪(8)，机身(1)尾部设有发动机(7)，自动驾驶仪(8)连接发动机(7)；
所述检测装置(9)包括气体检测单元、放大电路模块、A/D转化模块和数据传输模块，气体检测单元采集空气质量信息，并将采集到的信号经过放大电路模块放大后，传输给A/D转化模块，最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器；所述机身(1)底部与检测装置(9)对应的位置开设有舱门(4)，检测装置(9)通过伸缩架与机身(1)连接；无人机起飞时舱门(4)关闭，检测装置(9)收纳于机身1内部，无人机到达高空时，舱门(4)打开，检测装置(9)随伸缩架伸出，开始工作；
所述自动驾驶仪(8)包括中央处理器，以及分别与中央处理器连接的六轴陀螺仪、气压计、空速计、GPS模块、指令接收器；所述指令接收器接收地面基站的指令发射器发出的指令，所述指令发射器与所述服务器连接。
2. 根据权利要求1所述的一种基于无人机系统的空气质量检测系统，其特征在于，所述发动机(7)通过油管与油箱(6)连接。
3. 根据权利要求1所述的一种基于无人机系统的空气质量检测系统，其特征在于，所述机身(1)的底部分别设有前起落架(2)和后起落架(3)。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月24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：对比文件1对环境数据的检测是达到了预定的高度才进行的，因此不会影响检测结果的准确性，且选取数据的稳定段作为有效数据是本领域的常用技术手段；现有技术中，飞机的起落架等均是在不使用的时候收纳于机身中，使用时伸出舱门，本领域技术人员容易想到设置舱门和伸缩架使检测装置在工作时与空气充分接触；且本申请的检测装置同样需要考虑设备能否伸出舱门，能否与伸缩架对接，选择范围不一定更广；航拍无人机可将无人机回传的视频数据显示功能以及无人机操控功能集成在同一设备上，而根据需要用检测装置的数据替代视频数据是本领域技术人员根据需要进行的适应性改变，不需要付出创造性的劳动。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15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的区别在于：检测装置包括放大电路模块、A/D转化模块和数据传输模块，气体检测单元采集空气质量信息，并将采集到的信号经过放大电路模块放大后，传输给A/D转化模块，最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器；机身底部与检测装置对应的位置开设有舱门，检测装置通过伸缩架与机身连接；无人机起飞时舱门关闭，检测装置收纳于机身内部，无人机到达高空时，舱门打开，检测装置随伸缩架伸出，开始工作；燃料箱具体为油箱；检测装置和电源设置在机身中段，自动驾驶仪设置在机身后段，自动驾驶仪连接发动机，陀螺仪为六轴陀螺仪，空速计是自动驾驶仪的一部分，指令发射器与服务器连接。上述特征已经被对比文件2公开或者属于本领域常用技术手段，因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规技术手段的结合不具备创造性；从属权利要求2的附加技术特征属于本领域的常用技术手段，从属权利要求3的附加技术特征已经被对比文件1公开，因此权利要求2-3也不具备创造性。
复审请求人于2019年07月30日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1中的探测仪器相对于无人机机体是固定的，不会根据无人机的高度而移动，本申请设置舱门和伸缩架，不仅可以保证在待检测位置处检测装置不与其他位置所采集的空气接触，保证待检测的目标位置的纯净性，还可以避免检测装置在不工作时受到损坏，且这不是本领域技术常识；（2）对比文件1中的测量仪器与无人机的位置是特定的，需要在无人机机身上设置通孔，且只能搭载与通孔对应的特定测量设备，而本申请只需搭载能够顺畅进出舱门的检测装置即可，选择范围较广；（3）对比文件1通过不同的设备分别对无人机进行控制和对环境数据进行接收，而本申请地面基站的服务器能够同时实现这两个功能，系统集成度更高，且可以将飞行状态和环境监测结果更加直观地展现；（4）对比文件2是为了克服电化学原理气体传感器对于某些气体的交叉敏感性以及温度相关效应，准确对气体质量进行测量，对比文件1不存在对比文件2要解决的技术问题，申请人没有动机将对比文件2应用到对比文件1。综上，本申请的上述技术效果虽无直接记载，但是可以直接毫无疑义的得出，因此本申请的权利要求1-3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
1.审查文本的认定
复审请求人提出复审请求时提交了修改后的权利要求1-3，经审查，上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2016年07月13日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、摘要、摘要附图、2018年10月12日提交的权利要求第1-3项。
2.关于创造性
专利法第22条第3款规定的创造性，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。
（1）权利要求1请求保护一种基于无人机系统的空气质量检测系统。对比文件1公开了一种无人飞机机载大气环境探测系统，涉及一种基于无人机系统的空气质量检测系统，其具体公开了（参见对比文件1的说明书第0006-0020段，图1-2）：包括机身1和主翼及副翼7（相当于本申请的机翼）（参见对比文件1的说明书第0007段，图1），机身1内部设置有相互连接的（参见对比文件1说明书第0009段，图2）大气气溶胶测量仪11（相当于本申请的检测装置）和可充电锂离子电池12（相当于本申请的电源），大气气溶胶测量仪11必然包括气体检测单元，机身1内部后段设有燃料箱10（参见对比文件1的说明书第0007段，图1），机身1内部设有自动驾驶仪（参见对比文件1的说明书第0008段），机身1尾部设有发动机4（参见对比文件1说明书第0007段，图1），自动驾驶仪包括飞行控制微型计算机（相当于本申请的中央处理器），以及与飞行控制微型计算机连接的陀螺仪、气压高度计（相当于本申请的气压计）、GPS模块、指令接收器（自动驾驶仪通过接口向飞行控制微型计算机内传送飞行参数及预设航线，也可遥测遥控随时设定航线和飞行参数控制，因此必然包括指令接收器且陀螺仪、气压高度计、GPS模块、指令接收器必然与飞行控制微型计算机相连接，参见对比文件1说明书第0008段），无人飞机还包括飞机空速管（即空速计，参见对比文件1的说明书第0019段）。指令接收器接收地面测控站（相当于本申请的地面基站和服务器）的指令发射器发出的指令（地面测控站遥控无人飞机的飞行及大气环境探测，并接收和处理实时数据，因此必然包括指令发射器和服务器）。
该权利要求1所要求保护的技术方案与该对比文件1所公开的技术内容相比，其区别在于：检测装置包括放大电路模块、A/D转化模块和数据传输模块，气体检测单元采集空气质量信息，并将采集到的信号经过放大电路模块放大后，传输给A/D转化模块，最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器；机身底部与检测装置对应的位置开设有舱门，检测装置通过伸缩架与机身连接；无人机起飞时舱门关闭，检测装置收纳于机身内部，无人机到达高空时，舱门打开，检测装置随伸缩架伸出，开始工作；燃料箱具体为油箱；检测装置和电源设置在机身中段，自动驾驶仪设置在机身后段，自动驾驶仪连接发动机，陀螺仪为六轴陀螺仪，空速计是自动驾驶仪的一部分，指令发射器与服务器连接。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是如何精确处理检测装置所获取的空气数据，避免不工作时检测装置的损坏，以及选择合适的燃料和陀螺仪类型并合理布置各部件的位置和连接关系。
对比文件2公开了一种空气质量检测装置，并具体公开了（参见对比文件2的说明书第3-6页）：检测装置包括传感器的敏感极4（相当于本申请的气体检测单元，参见对比文件2的说明书第4页第3段）、传感器的放大电路（相当于本申请的放大电路模块，参见对比文件2的说明书第5页第3段）、微处理器对信号进行A/D转换（即公开了A/D转化模块，参见对比文件2说明书第5页第4段）和GPRS无线通讯模块（相当于本申请的数据传输模块，参见对比文件2的说明书第5页第4段），敏感极4采集空气质量信息（参见对比文件2的说明书第4页第3段），并将采集到的信号经过放大电路放大后，传输给微处理器，进行A/D转换（参见对比文件2的说明书第5页第3-4段），最终信号经过GPRS无线通讯模块传输至数据监控中心（参见对比文件2的说明书第5页第4段-第6页第2段）。对比文件2属于空气质量检测装置领域，且上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均是为了精确处理检测装置所获取的空气数据，也就是说，对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1的启示，在该启示下，本领域技术人员能够选择将最终信号经过数据传输模块传输至地面基站的服务器，这是不需要付出创造性劳动即可完成的；而为了避免检测装置在不工作时损坏，在机身底部与检测装置对应的位置开设舱门，且检测装置通过伸缩架与机身连接，这是本领域的常规技术手段，其所获得的技术效果是可以预期的，而用油箱作为燃料箱、选用六轴陀螺仪，以及检测装置和电源的设置位置、自动驾驶仪的设置位置及与发动机的连接关系、空速计作为自动驾驶仪的一部分，以及指令发射器与服务器连接，上述特征均是本领域技术人员可以做出的常规选择，未带来预料不到的技术效果。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段得出该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有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）权利要求2引用权利要求1，对其进行进一步的限定。为了对发动机供油，使发动机通过油管与油箱连接，这是本领域技术人员熟知的技术手段。因而在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）权利要求3引用权利要求1，对其进行进一步的限定。权利要求3的附加技术特征已经被对比文件1公开（参见对比文件1说明书第0007段，图1）：机身1的底部分别设有前起落架2和后起落架3。因而在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为：（1）对比文件1中的探测仪器相对于无人机机体是固定的，不会根据无人机的高度而移动，本申请设置舱门和伸缩架，不仅可以保证在待检测位置处检测装置不与其他位置所采集的空气接触，保证待检测的目标位置的纯净性，还可以避免检测装置在不工作时受到损坏，且这不是本领域技术常识；（2）对比文件1中的测量仪器与无人机的位置是特定的，需要在无人机机身上设置通孔，且只能搭载与通孔对应的特定测量设备，而本申请只需搭载能够顺畅进出舱门的检测装置即可，选择范围较广；（3）对比文件1通过不同的设备分别对无人机进行控制和对环境数据进行接收，而本申请地面基站的服务器能够同时实现这两个功能，系统集成度更高，且可以将飞行状态和环境监测结果更加直观地展现；（4）对比文件2是为了克服电化学原理气体传感器对于某些气体的交叉敏感性以及温度相关效应，准确对气体质量进行测量，对比文件1不存在对比文件2要解决的技术问题，申请人没有动机将对比文件2应用到对比文件1。综上，本申请的上述技术效果虽无直接记载，但是可以直接毫无疑义的得出，因此本申请的权利要求1-3具备创造性。
对此，合议组认为：（1）对比文件1的第0020段中记载了“在飞机达到一定高度稳定平飞后……探测飞行路径上的大气环境参数”，由此可见，对比文件1中对环境数据的检测并不是存在于无人机的起飞、行驶、降落过程中，而是达到了预定的高度才进行采集的，因此不会出现不同位置的气体混合，影响检测结果准确性的情况，同时，在试验数据采集的过程中，选取数据的稳定段作为有效数据是本领域的常用技术手段；（2）使检测装置在使用时伸出舱外，不使用时收回舱内，可以保护检测装置在不工作时免受损坏，这是本领域的技术常识，另外，本申请的检测装置同样需要考虑其能否伸出舱门，能否与伸缩架对接以及如何对接，必然需要采用特定结构的设备；（3）而将指令发射器与服务器连接，使二者集成在一起，这种改进不存在技术难度，且在航拍无人机中，带视频显示的遥控器属于现有技术，可将无人机回传的视频数据显示功能以及无人机操控功能集成在同一设备上，同样达到了集成度高、将数据结果直观呈现给操控者的效果，因此，根据需要将检测装置的数据处理服务器与控制无人机飞行的指令发射器集成为一体，是本领域技术人员可以做出的常规选择；（4）对比文件2公开了空气质量检测装置的元器件和工作原理，本领域技术人员能够将上述特征应用到对比文件1所公开的无人机大气环境探测系统，这种结合没有技术难度，是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可完成的。另外，复审请求人所声称的保证待检测的目标位置的纯净性、无需采用特定结构的检测装置且适应性更广泛、以及地面服务器的集成度更高且可以更加直观地展现飞行状态和环境监测结果等技术效果，在原申请文件中均未记载，因此，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月29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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