发明创造名称:跳伞离机模拟训练系统及其模拟离机训练方法
外观设计名称:
决定号:200258
决定日:2020-01-09
委内编号:1F275651
优先权日:
申请(专利)号:201510892982.4
申请日:2015-12-08
复审请求人:中国人民解放军空军空降兵学院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李宁馨
合议组组长:王立石
参审员:卞喜双
国际分类号:G09B9/00
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相比存在区别技术特征,但是上述区别技术特征的一部分已被其它对比文件公开,并且该对比文件给出了将其与最接近的现有技术结合的技术启示,而其余区别技术特征属于本领域的公知常识,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510892982.4,名称为“跳伞离机模拟训练系统及其模拟离机训练方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为中国人民解放军空军空降兵学院。本申请的申请日为2015年12月08日,公开日为2016年03月16日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年11月23日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件2:KR101089041B1,公告日为2011年12月07日;
对比文件3:CN101908103A,公开日为2010年12月08日。
驳回决定所依据的审查文本为:申请日2015年12月08日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-2页、说明书摘要及摘要附图;2018年08月02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:
“1.一种能精确的模拟真实的跳伞离机环境,便于掌握受训人员在从跳出机舱到降落伞打开阶段的离机动作并对动作规范性做客观评价的跳伞离机模拟训练系统,包括弹性绳索、姿态传感器、风扇系统和服务器,其特征在于:
还包括机舱模型;
所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;
所述姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在跳伞训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给服务器;
所述风扇系统包括4个交流风扇和一个风扇驱动器,风扇驱动器通过串口连接到服务器上,模拟离机时机舱模型侧面及下方的气流吹袭;
所述弹性绳索一端系于跳伞训练人员,用于悬挂跳伞训练人员及模拟开伞瞬间给人的拉力。”
驳回决定具体指出:权利要求1请求保护一种跳伞离机模拟训练系统。权利要求1与对比文件2的区别在于:权利要求1的模拟训练系统能精确的模拟真实的跳伞离机环境、便于掌握受训人员在从跳出机舱到降落伞打开阶段的离机动作并对动作规范性做客观评价,还包括机舱模型,所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;所述姿态传感器系统包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在跳伞训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部;所述风扇系统包括4个交流风扇和一个风扇驱动器,风扇驱动器通过串口连接到服务器上;绳索为弹性绳索,用于模拟开伞瞬间给人的拉力。针对上述区别,在对比文件2公开了对跳伞离机的动作进行训练的基础上,在模拟训练系统中设置机舱模型以精确模拟真实的跳伞离机环境对于本领域技术人员而言属于常规技术手段;对比文件3公开了一种以体感方式进行互动的网络舞蹈系统,其中公开了姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,用于捕获人体的姿态和动作,在此基础上,将位于四肢的传感器具体设置于小腿中部、大腿中部、小臂中部、大臂中部,使得模拟训练系统便于掌握受训人员在从跳出机舱到降落伞打开阶段的离机动作并对动作规范性做客观评价,对本领域技术人员而言属于常规技术手段;对比文件2公开了设置位于训练人员下方的向上吹风的风扇390和位于四周的侧向风扇400,在此基础上,将风扇系统设置为包括4个交流风扇和一个风扇驱动器,风扇驱动器通过串口连接到服务器,对本领域技术人员而言属于常规技术手段;对比文件2公开了设置拉绳140以用于悬挂跳伞训练人员,在此基础上,使用弹性绳索作为拉绳,用于模拟开伞瞬间给人的拉力,对本领域技术人员而言属于常规技术手段。由此在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得权利要求1的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的,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(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年03月07日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,具体修改为在2017年12月15日提交的权利要求书的基础上,将特征“信号收发器通过USB口与服务器相连,通过WIFI与10个人体姿态测量传感器进行数据通信”以及“服务器同步监控跳伞员的训练过程并可在训练完成后回放跳伞过程的记录,并基于专家库对训练人员动作进行客观评价,并给出训练成绩”加入权利要求1。
复审请求人认为:1.修改后的权利要求1实际解决的技术问题是:如何提高跳伞模拟系统的安全性;如何提高跳伞员动作检测的准确性;如何提高跳伞员动作评分的准确性;对比文件2实际解决的技术问题是:如何实现跳伞模拟训练系统的便利性;如何通过腕、踝传感器和拉绳检测传感器估计跳伞员的动作;二者没有任何联系,对比文件2没有给出相关的技术启示。2.权利要求1与对比文件2的区别技术特征在于:(1)所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;(2)所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员及模拟开伞瞬间给人的拉力;(3)姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在跳伞训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给服务器,信号收发器通过USB口与服务器相连,通过WIFI与10个人体姿态测量传感器进行数据通信;(4)服务器同步监控跳伞员的训练过程并可在训练完成后回放跳伞过程的记录,并基于专家库对训练人员动作进行客观评价,并给出训练成绩。针对区别技术特征(1),对比文件2并未公开机舱模型的任何内容,采用的是完全不同的技术手段,因此得不到区别技术特征(1)的技术启示。针对区别技术特征(2),对比文件2利用拉绳、拉升调节器、手腕及脚踝线、手腕及脚踝线调节器共同作用悬挂跳伞员,作用是为了调节跳伞人员跳伞过程的姿态,线多会容易影响跳伞过程动作的施展,与本申请的结构和作用均不同,因此得不到区别技术特征(2)的技术启示。针对区别技术特征(3),对比文件2利用安装在活动顶板的手腕和脚踝传感器以及拉伸检测传感器检测拉绳以及手腕和脚踝线的运动,估计出训练人员的姿态,得到的是动作的估计值,且传感器安装在活动顶板上,安装位置不同,检测的对象和结果也不同,因此得不到本申请检测跳伞员动作的方式的技术启示。对比文件3检测的动作性质不同,其检测的是可预知可控的舞蹈动作,本申请检测是随机不可控、多变的跳伞,另外对比文件3传感器检测环境不同,其不能直接用于本申请高速下降的环境中,技术手段完全不同;对比文件3采用的是红外线和蓝牙的信号收发器,与本申请通过WIFI无线的方式进行通信相比,其要求点与点之间没有障碍物,距离不能太远,因此无法应用于高速下降的环境中。关于本领域技术人员有动机将对比文件3与对比文件2结合的意见,首先对比文件3应用于跳舞,技术领域与对比文件2不同,对比文件2想要提高动作采集的精度,只能先从安装在活动顶板上的传感器考虑;其次对比文件3的跳舞动作是可预知可控的,人体始终站立在地面,所处环境及动作状态差别很大;然后对比文件2中的传感器并未应用于高速下降的状态,也未公开能适用于高速下降的环境,对比文件3的传感器处于相对静止的大环境,因此将对比文件3的传感器应用于跳伞过程中是存在技术障碍的;再者,对比文件3采用的是红外线和蓝牙的信号收发器,与本申请通过WIFI无线的方式进行通信相比,其要求点与点之间没有障碍物,距离不能太远,应用于本申请的高速下降的环境中会影响信号的传输功率。因此即使对比文件2与对比文件3结合,也得不到区别技术特征(3)。针对区别技术特征(4),对比文件2控制计算机存储的是训练人员的姿态,二者的存储对象不同。本申请直接对捕获的真实动作并基于专家库进行评分,提高动作评分的准确性;对比文件2将多个摄像机在各个方向捕获的跳伞动作与立体视觉眼镜的图像结合的三维图像显示在图像显示屏上,只能用传统的目视判断,影响动作判断的准确性,因此得不到区别技术特征(4)的技术启示。3.本申请既集中了机舱模型、弹性绳索、背带系统这些实物设备,还具有通过训练软件模拟实际三维视景环境通过立体视觉眼镜、风扇系统让受训人员直接感知,更贴近实际情况,提高训练效果;同时通过服务器能自动采集跳伞员的训练动作,并可基于专家库给出客观评价,克服传统方法中由跳伞教员根据经验目视判断,缺乏客观依据和评判标准的问题。与对比文件2相比,具有显著进步,因此权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。4.在权利要求1具备创造性的情况下,引用权利要求1的权利要求2也具备创造性。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1.一种跳伞离机模拟训练系统,包括背带系统、立体视觉眼镜、服务器以及训练软件,其特征在于:还包括机舱模型、弹性绳索、风扇系统、姿态传感器,其中所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员及模拟开伞瞬间给人的拉力;所述风扇系统包括4个交流风扇和一个风扇驱动器,风扇驱动器通过串口连接到服务器,模拟离机时机舱模型侧面及下方的气流吹袭;服务器通过训练软件用于跳伞场景的设置与输出;立体视觉眼镜佩戴训练人员眼部用于接收并显示服务器生成并传输过来的视景;姿态传感器系统包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在跳伞训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给服务器,信号收发器通过USB口与服务器相连,通过WIFI与10个人体姿态测量传感器进行数据通信;服务器同步监控跳伞员的训练过程并可在训练完成后回放跳伞过程的记录,并基于专家库对训练人员动作进行客观评价,并给出训练成绩。
2.根据权利要求1所述的跳伞离机模拟训练系统的模拟离机训练方法,按照如下训练步骤进行:
S1:在服务器上通过训练软件设置好包括机速、高度、伞型、地形、时段、气象条件的模拟训练场景,同时设置好风速、风向,训练软件根据训练时间、地点和气象条件产生虚拟的三维训练场景,包括地面、水体、山丘、植被、云、雨、雾、风和光照主要自然环境要素;
S2:跳伞人员就位,穿好背带系统和姿态传感器,连接好弹性绳索,佩戴好立体视觉眼镜,做好跳伞离机姿势;
S3:初始化姿态传感器,风扇根据设置参数输出风;
S4:跳伞人员根据指令开始跳伞离机,在跳伞离机过程,跳伞人员能通过立体视觉眼镜查看整个模拟训练所处的场景,并在跳伞离机动作发生时,姿态传感器采集跳伞人员动作及人体姿态反馈至服务器;
S5:服务器通过模拟训练软件自动给出训练成绩。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月15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08月22日向复审请求人发出复审通知书,指出:1.权利要求1要求保护一种跳伞离机模拟训练系统。权利要求1与对比文件2公开的内容相比,区别技术特征在于:①还包括机舱模型,所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;②绳索为弹性绳索,所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,模拟开伞瞬间给人的拉力;③风扇系统还包括一个风扇驱动器,所述风扇为交流风扇,风扇驱动器通过串口连接到服务器,模拟离机时侧面的气流吹袭;④姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给服务器,信号收发器通过USB口与服务器相连,通过WIFI与10个人体姿态测量传感器进行数据通信;⑤服务器同步监控训练过程并回放跳伞过程的记录,并基于专家库对训练人员动作进行客观评价,并给出训练成绩。基于上述区别技术特征,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:进一步提高跳伞离机模拟训练系统的模拟真实性、数据准确性以及评分客观性。针对区别技术特征①-③,其是在对比文件2的基础上结合本领域的公知常识容易想到的,属于公知常识。针对区别技术特征④,由对比文件2公开的内容可知,通过手腕检测传感器(350)和脚踝检测传感器(370)接收到的信号来检测训练者的姿势(参见说明书第0064段);对比文件3公开了一种以体感方式进行互动的网络舞蹈系统,其中(参见说明书第20-24段,图1-2)公开了:动作信息采集终端1包括动作信息采集模块12(相当于姿态传感器)、动作信息处理模块10以及动作信息收发模块11(相当于信息收发器);动作信息采集终端数量为10个,在人体上的配置为:1个在头部、2个在手腕部分、2个在手臂上且位于肘关节以上(即位于大臂上)、2个位于脚踝与膝盖之间(即位于小腿上)、2个在大腿上,还有1个位于腰部;信息存储模块22与信息处理模块20连接,存储有人机互动的舞蹈主体数据,例如舞蹈主体可以是一个进行舞蹈的虚拟人;信息处理模块20用于接收动作信息采集终端1所发送来的肢体动作信息,与人机互动的舞蹈主体数据进行比较,形成人机互动信息,如对玩家的跳舞动作进行评价、打分的信息;可见,对比文件3公开了姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给处理装置,上述特征在对比文件3中的作用与其在本申请中的作用相同,均是为了对使用者的动作进行评价;为了进一步提高估计训练者姿势的精度,本领域技术人员有动机对对比文件2中的姿势检测传感器的数量及设置位置进行改进,在对比文件3公开的上述内容的基础上,将位于四肢的传感器设置于小腿中部、大腿中部、小臂中部、大臂中部,将姿态信息传输给服务器,对本领域技术人员而言是常规技术手段;至于信号收发器与服务器以及人体姿态测量传感器之间通讯方式的选择,其是本领域技术人员可以根据实际应用需要决定的,无需付出创造性劳动,因此也属于公知常识。针对区别技术特征⑤,其是在对比文件2的基础上结合对比文件3以及本领域的公知常识容易想到的,属于公知常识。由此可知,在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得权利要求1的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,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.权利要求2要求保护根据权利要求1所述的跳伞离机模拟训练系统的模拟离机训练方法,权利要求2的技术方案与对比文件2相比,除上述权利要求1的区别技术特征外,进一步还包括如下区别技术特征:①步骤S1中,在服务器上通过训练软件设置好包括机速、伞型、地形,训练软件产生的虚拟的三维训练场景包括地面、水体、山丘、植被、云、雨、雾、风和光照主要自然环境要素;先产生虚拟三维训练场景再跳伞人员就位;②步骤S2中,跳伞人员穿好姿态传感器,连接好弹性绳索;步骤S3中,初始化姿态传感器;步骤S4中,在跳伞离机动作发生时,姿态传感器采集跳伞人员动作及人体姿态反馈至服务器;步骤S5中,服务器通过模拟训练软件自动给出训练成绩。基于上述区别技术特征,权利要求2的技术方案实际解决的技术问题是:进一步提高模拟离机训练方法的模拟真实性、数据准确性以及评分客观性。这些区别特征中,针对区别技术特征①,对比文件2已经公开通过控制计算机(410)接收训练者的姓名、等级、从属、培训日期和时间以及训练场景,训练场景包括主要部件、夜间时间、下落地点、气候条件、高度、风向和风速(步骤s100)(参见说明书第0097段),在对比文件2对场景参数进行设置的基础上,进一步设置机速、伞型、地形以模拟不同的训练情况,并将训练软件产生的虚拟的三维训练场景设置为包括地面、水体、山丘、植被、云、雨、雾、风和光照主要自然环境要素,对本领域技术人员而言是基于实际训练目的来进行选择设置的;另外将产生的三维训练场景设置在跳伞人员就位的步骤之前,从而在跳伞人员就位时图像护目镜(220)能够及时显示三维训练场景,对本领域技术人员而言同样是常规技术手段;针对区别技术特征②,对比文件3公开了一种以体感方式进行互动的网络舞蹈系统,其中(参见说明书第20-24段,图1-2)公开了:动作信息采集终端1包括动作信息采集模块12、动作信息处理模块10以及动作信息收发模块11;动作信息采集终端数量为10个,在人体上的配置为:1个在头部、2个在手腕部分、2个在手臂上且位于肘关节以上(即位于大臂上)、2个位于脚踝与膝盖之间(即位于小腿上)、2个在大腿上,还有1个在于腰部;信息存储模块22与信息处理模块20连接,存储有人机互动的舞蹈主体数据,例如舞蹈主体可以是一个进行舞蹈的虚拟人;信息处理模块20用于接收动作信息采集终端1所发送来的肢体动作信息,与人机互动的舞蹈主体数据进行比较,形成人机互动信息,如对玩家的跳舞动作进行评价、打分的信息;可见,对比文件3公开了姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给处理装置,以对跳舞者进行评价、打分;在对比文件3公开的上述内容的基础上,跳伞人员穿好姿态传感器,初始化姿态传感器,在跳伞离机动作发生时,姿态传感器采集跳伞人员动作及人体姿态反馈至服务器,服务器通过模拟训练软件自动给出训练成绩,对本领域技术人员而言是常规技术手段;另外为了使模拟训练的过程更加逼真,采用弹性绳索以模拟开伞瞬间的拉力,对于本领域技术人员而言同样是常规手段,也属于公知常识。由此可知,在权利要求1不具备创造性的基础上,在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得权利要求2的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求2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。同时,针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
复审请求人于2019年10月24日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:
1.权利要求1与对比文件2相比至少有如下的区别技术特征:①所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员及模拟开伞瞬间给人的拉力;②所述姿态传感器系统包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在跳伞训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集。基于上述区别技术特征,权利要求1实际要解决的技术问题是:如何提高跳伞模拟系统的安全性;如何提高跳伞员动作检测的准确性。针对区别技术特征①,虽然对比文件2和本申请都应用了拉绳,但两者作用不同;本申请中弹性绳索保证了跳伞员在离机过程的安全性,并且利用弹性绳索完成了跳伞各项动作,结构简单,仅是将弹性绳索连接在跳伞人员的背带系统上,不会对跳伞动作造成干扰;且设置拉绳是为了模拟开伞瞬间给人的拉力,能够展现出实际开伞的真实情况,使得训练人员能够提前对开伞瞬间产生的拉力进行适应,并针对拉力做出应对之策,保证在实际情况下,提前应对开伞时出现的情况,做出应对的准备;对比文件2中利用拉绳及拉绳调节器、手腕及脚踝线、手腕及脚踝线调节器共同作用悬挂跳伞员,且训练者需要在降落伞散开时采取站立姿势,显然在训练者的手腕和脚踝处设置拉绳是为了在降落伞打开的时候对训练者的姿态进行调整,因此对比文件2中拉绳的作用是为了调节跳伞人员跳伞过程的姿态,设置手腕线和脚踝线调整训练者的姿态是必要技术特征,因而线多会容易影响跳伞过程动作的施展,在对比文件2的基础上,得不到仅用弹性绳索保证跳伞员的安全及完成各项动作的技术启示。针对区别技术特征②,本申请是将姿态传感器直接安装在人身体的不同部位,检测时也是直接检测人各身体部位的运动情况;对比文件2公开了钢丝连接到训练者的腕带和踝带,通过手腕线检测传感器和脚踝线检测传感器检测钢丝运动的信号来检测训练者的姿势,手腕线检测传感器和脚踝线检测传感器安装在移动顶板上,因此本申请和对比文件2的检测方式完全不同;对比文件3用于对舞蹈动作的检测,跳伞和跳舞属于不同的技术领域,本领域技术人员不可能在研究跳伞的时候想到关于跳舞的内容,因此对比文件2和对比文件3不存在结合启示;即使结合,本领域技术人员会在对比文件2设置在移动顶板上的手腕线检测传感器和脚踝线检测传感器的基础上再设置其他的传感器,同样在跳伞员的不同部位设置钢丝,从而获取其跳伞的姿势;另外对比文件3是进行跳舞,处于稳定的环境中,加速度感应器的性能在对比文件2跳伞运动快速下降环境中会受到影响,从而影响检测的准确度,所以为了避免性能受到影响,还要更全面的检测到跳伞员的姿态,最佳的方案就是将检测的传感器设置在移动顶板上,因此即使对比文件2和对比文件3相结合,也得不到本申请的技术方案。
2.本申请既集中了机舱模型、弹性绳索、背带系统这些实物设备,还具有通过训练软件模拟实际三维视景环境通过立体视觉眼镜、风扇系统让受训人员直接感知,更贴近实际情况,提高训练效果;同时通过服务器能自动采集跳伞员的训练动作,并可基于专家库给出客观评价,克服传统方法中由跳伞教员根据经验目视判断,缺乏客观依据和评判标准的问题。因此具有显著进步,权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。在权利要求1具备创造性的同时,权利要求2也具备创造性。
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
复审请求人在提复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:申请日2015年12月08日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-2页、说明书摘要及摘要附图;2019年03月07日提交的权利要求第1-2项。
2、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相比存在区别技术特征,但是上述区别技术特征的一部分已被其它对比文件公开,并且该对比文件给出了将其与最接近的现有技术结合的技术启示,而其余区别技术特征属于本领域的公知常识,则该权利要求不具备创造性。
1.权利要求1要求保护一种跳伞离机模拟训练系统,对比文件2公开了一种降落伞训练模拟器及其方法,并具体公开了(参见说明书第0018-0112段,附图5-18):训练者穿上背带(210),戴上图像护目镜(220)和头部固定装置(230)后站立在跳跃位置并且排队(步骤s110);通过图像护目镜(220)或头部固定装置(230)接收跳跃指示,训练者跳跃并下降(步骤s140)(参见说明书第0098、0100段),相当于一种跳伞离机模拟训练系统;将图像护目镜(220)戴在训练者的头部,遮挡外部视野,根据图像护目镜的主要部分、夜间时间和气候实时提供下落图像(参见说明书第0066段),并且由图11是根据图像护目镜(220)的主要部分、夜间时间和气候显示下落图像的示例照片以及图12是将训练者在本模拟器的下落训练中训练的3D图像输出到显示器(参见对比文件2的说明书第0050段)可以确定,图像护目镜(220)相当于立体视觉眼镜;通过控制计算机(410)(相当于服务器)接收训练者的姓名、等级、从属、培训日期和时间以及训练场景(参见说明书第0074段),中央控制面板(300)向图像护目镜(220)提供由控制计算机(410)输入的所述下落图像数据(参见说明书第0076段)(隐含公开训练软件,并相当于服务器通过训练软件用于跳伞场景的设置与输出,立体视觉眼镜佩戴训练人员眼部用于接收并显示服务器生成并传输过来的视景);拉绳(140)(相当于绳索)通过移动顶板(150)和框架(110)安装在基座(120)内部,拉绳控制装置(320)调节拉绳(140)的长度,拉绳(140)使用卡环(212)连接到背带(210)(相当于背带系统)上部两侧和下部两侧,所述拉绳(140)适于在训练者跳跃时采取下降姿态(参见说明书第0059段),如果训练者输入降落伞散开信号(步骤s190),则控制拉绳(140),并根据降落伞散开转换为站立姿势,训练者根据拉绳(140)的高度调整姿势(步骤s200)(参见说明书第0103段),相当于所述绳索另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员;向上吹风机(390)位于训练者的下部,当训练者跳跃并采取下降姿势时,在训练者的下部产生从高空下降的感觉,横向风机(400)位于训练者的横向,当降落伞散开、训练者采取站立姿势时,在训练者的横向产生从高空下降的感觉(参见说明书第0072-0073段),且由图14可以确定,向上吹风机(390)为两个,横向风机(400)为两个(相当于风扇系统,所述风扇系统包括4个风扇,模拟离机时下方的气流吹袭);通过手腕检测传感器(350)和脚踝检测传感器(370)接收到的信号来检测训练者的姿势(参见说明书第0064段),相当于姿态传感器;提出了一种实时监控下落训练的模拟器,通过监控实时控制训练者的姿势,并将训练者的训练状态记录在录像带上,并在训练结束后再现(参见说明书第0019段),相当于同步监控跳伞员的训练过程并可在训练完成后回放跳伞过程的记录。
权利要求1的技术方案与对比文件2相比,区别技术特征在于:(1)还包括机舱模型,所述机舱模型提供模拟跳伞离机平台,舱门外形和尺寸同实际情况一致,采用钢筋水泥结构搭建,离地高度5米;(2)绳索为弹性绳索,所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,模拟开伞瞬间给人的拉力;(3)风扇系统还包括一个风扇驱动器,所述风扇为交流风扇,风扇驱动器通过串口连接到服务器,模拟离机时侧面的气流吹袭;(4)姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,10个人体姿态测量传感器分别穿戴在训练人员的2个小腿中部、2个大腿中部、2个小臂中部、2个大臂中部、腰部及头部,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给服务器,信号收发器通过USB口与服务器相连,通过WIFI与10个人体姿态测量传感器进行数据通信;(5)服务器同步监控训练过程并回放跳伞过程的记录,并基于专家库对训练人员动作进行客观评价,并给出训练成绩。
基于上述区别技术特征,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:进一步提高跳伞离机模拟训练系统的模拟真实性、数据准确性以及评分客观性。
针对区别技术特征(1),对比文件2公开了设置在带支架车辆中的降落伞训练模拟器,具体公开了训练者穿上背带(210),戴上图像护目镜(220)和头部固定装置(230)后站立在跳跃位置并且排队(步骤s110);通过图像护目镜(220)或头部固定装置(230)接收跳跃指示,训练者跳跃并下降(步骤s140)(参见说明书第0018、0098、0100段);为了向跳伞者提供更为逼真的训练环境,设置与真实机舱外形、尺寸等比例的机舱模型作为模拟跳伞离机平台,对本领域技术人员而言是容易想到的;至于机舱模型所采用的材料以及具体高度数值,则是本领域技术人员可以经过有限次实验得出的,属于公知常识。针对区别技术特征(2),由对比文件2公开的内容“拉绳(140)使用卡环(212)连接到背带(210)上部两侧和下部两侧;所述拉绳(140)适于在训练者跳跃时采取下降姿势”(参见说明书第0059段)以及“如果训练者输入降落伞散开信号(步骤s190),则控制拉绳(140),并根据降落伞散开转换为站立姿势,训练者根据拉绳(140)的高度调整姿势(步骤s200)”(参见说明书第0103段)可以确定拉绳(140)的一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员;为了使模拟训练的过程更加逼真,采用与上述机舱模型固定安装的弹性绳索以模拟开伞瞬间的拉力,对于本领域技术人员而言是常规手段,属于公知常识。针对区别技术特征(3),由对比文件2公开的内容“向上吹风机(390)位于训练者的下部,当训练者跳跃并采取下降姿势时,在训练者的下部产生从高空下降的感觉,横向风机(400)位于训练者的横向,当降落伞散开、训练者采取站立姿势时,在训练者的横向产生从高空下降的感觉”(参见说明书第0072-0073段)以及图14可以确定,风扇系统包括4个风扇,模拟离机时下方的气流吹袭以及降落伞散开时训练者横向的气流吹袭,也即其中的两个风扇能够实现向训练者提供横向的气流吹袭的功能,本领域技术人员根据实际需要,在具体模拟离机时利用该二风扇提供侧面的气流吹袭对本领域技术人员是容易想到和容易实现的,同时为了进一步提高模拟训练系统的模拟真实性,风扇系统还包括一个通过串口连接到服务器的风扇驱动器以及所述风扇为交流风扇,对本领域技术人员而言是常规手段,属于公知常识。针对区别技术特征(4),由对比文件2公开的内容可知,通过手腕检测传感器(350)和脚踝检测传感器(370)接收到的信号来检测训练者的姿势(参见说明书第0064段);对比文件3公开了一种以体感方式进行互动的网络舞蹈系统,其中(参见说明书第20-24段,图1-2)公开了:动作信息采集终端1包括动作信息采集模块12(相当于姿态传感器)、动作信息处理模块10以及动作信息收发模块11(相当于信息收发器);动作信息采集终端数量为10个,在人体上的配置为:1个在头部、2个在手腕部分、2个在手臂上且位于肘关节以上(即位于大臂上)、2个位于脚踝与膝盖之间(即位于小腿上)、2个在大腿上,还有1个位于腰部;信息存储模块22与信息处理模块20连接,存储有人机互动的舞蹈主体数据,例如舞蹈主体可以是一个进行舞蹈的虚拟人;信息处理模块20用于接收动作信息采集终端1所发送来的肢体动作信息,与人机互动的舞蹈主体数据进行比较,形成人机互动信息,如对玩家的跳舞动作进行评价、打分的信息;可见,对比文件3公开了姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给处理装置,上述特征在对比文件3中的作用与其在本申请中的作用相同,均是为了对使用者的动作进行评价;为了进一步提高估计训练者姿势的精度,本领域技术人员有动机对对比文件2中的姿势检测传感器的数量及设置位置进行改进,在对比文件3公开的上述内容的基础上,将位于四肢的传感器设置于小腿中部、大腿中部、小臂中部、大臂中部,将姿态信息传输给服务器,对本领域技术人员而言是常规技术手段;至于信号收发器与服务器以及人体姿态测量传感器之间通讯方式的选择,其是本领域技术人员可以根据实际应用需要决定的,无需付出创造性劳动,因此也属于公知常识。针对区别技术特征(5),对比文件2提出了一种实时监控下落训练的模拟器,通过监控实时控制训练者的姿势,并将训练者的训练状态记录在录像带上,并在训练结束后再现(参见说明书第0019段),可见对比文件2公开了对训练者训练状态进行后期分析的内容;对比文件3公开了通过姿态传感器采集跳舞者的肢体动作信息,以对跳舞者进行评价、打分(参见对比文件3说明书第0020-0023段);在此基础上,将对动作进行客观评价、给出训练成绩的基准定位于跳伞专家库则是本领域技术人员容易想到的,另外由服务器对训练状态进行监控并回放也是本领域技术人员可以根据实际需要进行的常规设计,因此属于公知常识。由此可知,在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得权利要求1的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,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.权利要求2要求保护根据权利要求1所述的跳伞离机模拟训练系统的模拟离机训练方法,参见权利要求1的评述,对比文件2是最接近的现有技术,公开了一种降落伞训练模拟器及其方法,并具体公开了(参见说明书第0059、0096-0111段,附图16-18):通过控制计算机(410)接收训练者的姓名、等级、从属、培训日期和时间以及训练场景,训练场景包括主要部件、夜间时间、下落地点、气候条件、高度、风向和风速(步骤s100),相当于步骤S1中的在服务器上通过训练软件设置好包括高度、时段、气象条件的模拟训练场景,同时设置好风速、风向;训练者穿上背带(210),戴上图像护目镜(220)和头部固定装置(230)后站立在跳跃位置并且排队(步骤s110),拉绳(140)使用卡环(212)连接到背带(210)上部两侧和下部两侧,所述拉绳(140)适于在训练者跳跃时采取下降姿态,相当于步骤S2中跳伞人员就位,穿好背带系统,连接好绳索,佩戴好立体视觉眼镜,做好跳伞离机姿势;将对应于训练情况的下降图像实时输出至图像护目镜(220)(步骤s120),相当于步骤S1中的训练软件根据训练时间、地点和气象条件产生虚拟的三维训练场景;根据控制计算机(410)的输入,向上吹风机(390)和横向风机(400)产生中央控制面板(300)控制输出的风(步骤S130),相当于步骤S3中的风扇根据设置参数输出风;通过图像护目镜(220)或头部固定装置(230)接收跳跃指示,训练者跳跃并下降(步骤s140),相当于步骤S4中的跳伞人员根据指令开始跳伞离机;中央控制面板(300)控制拉绳控制装置(320),拉绳(140)由训练者的下落姿态控制(步骤s150),如果训练器输入降落伞扇出信号(步骤s190),则控制拉绳(140),并根据降落伞扇出转换为站立姿势,训练器根据拉绳(140)的高度调整姿势(步骤s200);根据降落伞扇出的情况,通过图像护目镜(220)的下降图像控制下降速度,并调整上升和风的强度(步骤s210),当训练者通过下降图像确认着陆点时(步骤s220),拉动右侧或左侧转向手柄(240)并调整位置(步骤s230),训练者通过下降图像准备着陆(步骤s240),当通过下落图像降低下降速度时,拉绳(140)被释放以便着陆(步骤S260),在训练者到达地面后,连接在一起的图像护目镜(220)、头部组件(230)和背带(210)被分开(步骤s270),相当于步骤S4中的在跳伞离机过程,跳伞人员能通过立体视觉眼镜查看整个模拟训练所处的场景。
权利要求2的技术方案与对比文件2相比,除上述权利要求1的区别技术特征外,进一步还包括如下区别技术特征:(1)步骤S1中,在服务器上通过训练软件设置好包括机速、伞型、地形,训练软件产生的虚拟的三维训练场景包括地面、水体、山丘、植被、云、雨、雾、风和光照主要自然环境要素;先产生虚拟三维训练场景再跳伞人员就位;(2)步骤S2中,跳伞人员穿好姿态传感器,连接好弹性绳索;步骤S3中,初始化姿态传感器;步骤S4中,在跳伞离机动作发生时,姿态传感器采集跳伞人员动作及人体姿态反馈至服务器;步骤S5中,服务器通过模拟训练软件自动给出训练成绩。
基于上述区别技术特征,权利要求2的技术方案实际解决的技术问题是:进一步提高模拟离机训练方法的模拟真实性、数据准确性以及评分客观性。
这些区别特征中,针对区别技术特征(1),对比文件2已经公开通过控制计算机(410)接收训练者的姓名、等级、从属、培训日期和时间以及训练场景,训练场景包括主要部件、夜间时间、下落地点、气候条件、高度、风向和风速(步骤s100)(参见说明书第0097段),在对比文件2对场景参数进行设置的基础上,进一步设置机速、伞型、地形以模拟不同的训练情况,并将训练软件产生的虚拟的三维训练场景设置为包括地面、水体、山丘、植被、云、雨、雾、风和光照主要自然环境要素,对本领域技术人员而言是基于实际训练目的来进行选择设置的;另外将产生的三维训练场景设置在跳伞人员就位的步骤之前,从而在跳伞人员就位时图像护目镜(220)能够及时显示三维训练场景,对本领域技术人员而言同样是常规技术手段;针对区别技术特征(2),对比文件3公开了一种以体感方式进行互动的网络舞蹈系统,其中(参见说明书第20-24段,图1-2)公开了:动作信息采集终端1包括动作信息采集模块12、动作信息处理模块10以及动作信息收发模块11;动作信息采集终端数量为10个,在人体上的配置为:1个在头部、2个在手腕部分、2个在手臂上且位于肘关节以上(即位于大臂上)、2个位于脚踝与膝盖之间(即位于小腿上)、2个在大腿上,还有1个在于腰部;信息存储模块22与信息处理模块20连接,存储有人机互动的舞蹈主体数据,例如舞蹈主体可以是一个进行舞蹈的虚拟人;信息处理模块20用于接收动作信息采集终端1所发送来的肢体动作信息,与人机互动的舞蹈主体数据进行比较,形成人机互动信息,如对玩家的跳舞动作进行评价、打分的信息;可见,对比文件3公开了姿态传感器包括10个人体姿态测量传感器及1个信号收发器,对人体姿态进行测量采集,并把姿态信息传输给处理装置,以对跳舞者进行评价、打分;在对比文件3公开的上述内容的基础上,跳伞人员穿好姿态传感器,初始化姿态传感器,在跳伞离机动作发生时,姿态传感器采集跳伞人员动作及人体姿态反馈至服务器,服务器通过模拟训练软件自动给出训练成绩,对本领域技术人员而言是常规技术手段;另外为了使模拟训练的过程更加逼真,采用弹性绳索以模拟开伞瞬间的拉力,对于本领域技术人员而言同样是常规手段,也属于公知常识。由此可知,在权利要求1不具备创造性的基础上,在对比文件2的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得权利要求2的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求2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。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:
1.首先,特征“另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员”已被对比文件2公开:拉绳(140)(相当于绳索)通过移动顶板(150)和框架(110)安装在基座(120)内部,拉绳控制装置(320)调节拉绳(140)的长度,拉绳(140)使用卡环(212)连接到背带(210)(相当于背带系统)上部两侧和下部两侧,所述拉绳(140)适于在训练者跳跃时采取下降姿态(参见说明书第0059段),如果训练者输入降落伞散开信号(步骤s190),则控制拉绳(140),并根据降落伞散开转换为站立姿势,训练者根据拉绳(140)的高度调整姿势(步骤s200)(参见说明书第0103段),相当于绳索另一端连接在跳伞员的背带系统上,用于悬挂跳伞训练人员,即对比文件2中的拉绳在具有调节跳伞员姿势作用的同时也起到悬挂跳伞员的作用,从而保证跳伞员的安全,与本申请中的拉绳作用相同;至于区别特征“绳索为弹性绳索,所述弹性绳索一端固定安装在机舱模型上,模拟开伞瞬间给人的拉力”,在对比文件2公开的上述内容的基础上,为了使模拟训练的过程更加逼真,采用与机舱模型固定安装的弹性绳索以模拟开伞瞬间的拉力,对于本领域技术人员而言是常规手段,属于公知常识。其次,由对比文件2公开的内容“手腕线控制装置(340)和脚踝线控制装置(360)通过移动顶板(150)和框架(110)安装在底座(120)内部”(参见说明书第0062段)可知,手腕线控制装置(340)和脚踝线控制装置(360)安装在底座(120)内部,并不起到悬挂跳伞员的作用;由对比文件2公开的内容“拉绳(140)通过移动顶板(150)和框架(110)安装在底座(120)内部并且长度由拉绳控制装置(320)调节”(参见说明书第0059段)也不能得出拉绳控制装置(320)用于悬挂跳伞员的结论,因此复审请求人提出的“对比文件2中利用拉绳及拉绳调节器、手腕及脚踝线、手腕及脚踝线调节器共同作用悬挂跳伞员”的主张并不成立。再者,训练者的手腕和脚踝处设置的是钢丝(160),并非拉绳(参见说明书第0062段),拉伸使用卡环连接到背带上部两侧和下部两侧(参见说明书第0059段),因此复审请求人提出的“训练者的手腕和脚踝处设置拉绳是为了在降落伞打开的时候对训练者的姿态进行调整”的主张也不成立。另外,为了减少对跳伞者动作的干扰,本领域技术人员有对使用降落伞训练模拟器的跳伞者身上所连接的绳索进行精简的动机,容易想到将用于传递跳伞者姿势信号的钢丝替换为无线传输的方式,因此也属于公知常识。
2.由对比文件2公开的内容可知,降落伞训练模拟器通过手腕检测传感器(350)和脚踝检测传感器(370)的信号来估计训练者的姿势(下落或站立姿势)(参见说明书第0071段),对比文件3公开了设置在人体上不同部位的10个动作信息采集终端来对玩家的跳舞动作进行检测(参见说明书第0019-0020段);为了进一步提高估计训练者姿势的精度,本领域技术人员有动机对对比文件2中的姿势检测传感器的数量、设置位置以及检测方式进行改进,从而将对比文件3中的动作信息采集终端替代对比文件2中的姿势检测传感器,以实现提高跳伞员动作检测准确性的目的;对于舞蹈和跳伞这两项运动,并没有证据证明对比文件3中的动作信息采集终端必然不适用于采集跳伞员的动作,同时本领域技术人员也可以根据实际需要选择合适的传感器以检测跳伞员的动作,无需付出创造性劳动。
由前述理由可知,本申请相对于对比文件2的改进在于设置了机舱模型、弹性绳索以及对离机动作规范性的评价,但上述改进均属于本领域的公知常识,因此在对比文件2的基础上结合对比文件3以及本领域的公知常识以获得权利要求1所要求保护的技术方案,对所属技术领域的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备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备创造性。权利要求2不具备创造性的理由参见前述理由。
根据上述事实和理由,本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月23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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