发明创造名称：旋翼防冰系统和方法
外观设计名称：
决定号：200835
决定日：2020-01-15
委内编号：1F251450
优先权日：2012-08-02
申请（专利）号：201310334765.4
申请日：2013-08-02
复审请求人：罗斯蒙特航天公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：朱旭辉
合议组组长：陈飚
参审员：宋庆华
国际分类号：B64D15/20(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第33条、第22条第3款
决定要点：申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围；
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201310334765.4，名称为“旋翼防冰系统和方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为罗斯蒙特航天公司，申请日为2013年08月02日，优先权日为2012年08月02日，公开日为2014年02月12日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年01月26日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-15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2013年08月02日提交的说明书第1-52段（即第1-13页）、说明书附图图1-5（即第1-4页）、说明书摘要、摘要附图；2017年09月25日提交的权利要求第1-15项。驳回决定引用的对比文件如下：
对比文件1：US2006/0226292A1，公开日为2006年10月12日。
对比文件2：US6560551B1，公告日为2003年05月06日；
对比文件4：CN101176383A，公开日为2008年05月07日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于经由一个或多个防冰控制器来管理旋转飞机上的结冰状况的方法，所述方法包括：
在防冰控制器处接收来自结冰速率传感器的结冰状况信号；
响应于所述结冰状况信号，至少部分地基于液态含水量(LWC)来确定除冰信号；
经由路由穿过功率变换器断路单元和主旋翼滑动环组件的数字通信总线来传输所述除冰信号到上配电器，以使所述上配电器传输直流（DC）功率到用于各自的主旋翼叶片的一个或多个加热元件；以及
经由至少部分设置在尾部旋翼滑动环组件中的交流（AC）功率尾部旋翼加热器功率线来传输抗结冰信号到尾部旋翼叶片的一个或多个加热元件。
2. 根据权利要求1所述的方法，其还包括：
基于所述结冰状况信号的频率随时间的变化以及所述旋转飞机的主旋翼叶片的空速和旋翼每分钟转数(RPM)的至少一者来确定所述LWC。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中基于磁致伸缩振荡器的受监测的振荡频率，所述结冰速率传感器产生所述结冰状况信号。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述结冰状况信号是动态地反映所述振荡频率的调频信号。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述上配电器根据工作周期传输功率到所述一个或多个加热元件，通过反复地累积与融化与所述各自的旋翼叶片的前缘接触的冰来使所述一个或多个加热元件对所述各自的旋翼叶片除冰。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述一个或多个加热元件被安排在多个区中，其中所述上配电器根据序列传输功率到所述多个区。
7. 根据权利要求1所述的方法，其还包括：
至少部分地基于所述LWC来确定抗冰信号；以及
传输所述抗冰信号到各自的尾部旋翼叶片的一个或多个尾部加热元件，所述抗冰信号使所述一个或多个尾部加热元件防止冰在所述各自的尾部旋翼叶片上形成。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述一个或多个加热元件是主旋翼加热元件，所述方法还包括：
至少部分地基于使电流流过所述一个或多个主旋翼加热元件的至少一个或所述一个或多个尾部加热元件的一个来确定故障状况；以及
传输所述故障状况到所述旋转飞机的飞机航空电子系统。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述上配电器是主旋翼上配电器，其中所述各自的旋翼叶片是主旋翼叶片。
10. 一种用于具有与各自的旋翼叶片相联接的一个或多个加热元件的旋转飞机的旋翼防冰系统，所述系统包括：
至少一个防冰控制器，其接收结冰状况信号并且作为响应，产生除冰信号；
一个或多个结冰速率传感器，其与所述防冰控制器通信，每个结冰速率传感器检测结冰状况，并且响应于所述检测到的结冰状况，产生所述结冰状况信号，其中每个结冰速率传感器传输所述结冰状况信号到各自的主防冰控制器；
上配电器，其经由路由穿过功率变换器断路单元和滑动环组件的数字通信总线与所述防冰控制器通信，所述上配电器从所述防冰控制器接收所述除冰信号并且作为响应，传输直流（DC）功率到所述一个或多个加热元件以对所述各自的主旋翼叶片除冰；以及
至少部分设置在尾部旋翼滑动环组件中的交流（AC）功率尾部旋翼加热器功率线，所述尾部旋翼功率线传输抗结冰信号到尾部旋翼叶片的一个或多个加热元件。
11. 根据权利要求10所述的系统，其中所述结冰速率传感器包括经由振荡频率检测所述结冰状况的磁致伸缩振荡器。
12. 根据权利要求11所述的系统，所述结冰状况信号是动态地反映随时间的所述振荡频率的调频信号，其中响应于所述振荡频率随时间的变化，所述防冰控制器产生所述除冰信号。
13. 根据权利要求10所述的系统，其中通过基于所述结冰状况信号的频率随时间的变化以及主旋翼叶片的空速和旋翼每分钟转数(RPM)的至少一者来确定液态含水量(LWC)，所述防冰控制器产生所述除冰信号。
14. 根据权利要求10所述的系统，其中所述上配电器根据工作周期传输功率，通过反复地累积与融化与所述各自的旋翼叶片的前缘接触的冰来使所述一个或多个加热元件对每个各自的旋翼叶片除冰。
15. 根据权利要求13所述的系统，其中所述旋转飞机包括与各自的尾部旋翼叶片相联接的一个或多个尾部加热元件，其中所述防冰控制器基于所述LWC传输功率到所述一个或多个尾部加热元件以使所述一个或多个加热元件防止冰在每个各自的尾部旋翼叶片上形成。”
驳回决定认为：独立权利要求1、10相对于对比文件4、对比文件1与公知常识的结合不具备创造性，从属权利要求2、13的附加技术特征在对比文件2公开的基础上显而易见，从属权利要求5-6、8、14的附加技术特征被对比文件1公开，从属权利要求7、9、15的附加技术特征被对比文件4公开，从属权利要求3-4、11-12的附加技术特征属于本领域常规技术手段，因此从属权利要求2-9、11-15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05月10日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交修改文本。复审请求人认为：对比文件4没有公开权利要求1中的特征“经由路由穿过功率变换器断路单元和主旋翼滑动环组件的数字通信总线来传输所述除冰信号到上配电器，以使所述上配电器传输直流（DC）功率到用于各自的主旋翼叶片的一个或多个加热元件”和“经由至少部分设置在尾部旋翼滑动环组件中的交流（AC）功率尾部旋翼加热器功率线来传输抗结冰信号到尾部旋翼叶片的一个或多个加热元件”的组合；本申请能够获得通过减少用来提供防冰所必需的具有桥式整流器的尾部配电器的数量来简化防冰系统架构的技术效果。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018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：本申请中直接采用AC功率，而对比文件4中是将AC功率整流成DC功率后再对尾部旋翼进行加热除冰，这样就造成了对比文件4相对于本申请会增设一个整流器。根据对比文件4背景技术部分的记载可知，采用AC功率对旋翼叶片进行加热防除冰为本领域的公知常识（可参见对比文件4背景技术部分的第3-4段），因而对于本申请而言，当尾部旋翼的叶片数量为三的倍数，或者是在不考虑三相发电机上载荷平衡的情况下，本领域技术人员基于重量和系统复杂程度的考虑，为简化防冰系统的架构，直接采用AC功率对尾部旋翼进行加热从而可以省去一个整流器，这样的设计对于本领域技术人员而言是显而易见的。至于复审请求人所述的“技术和系统提供了抗冰能力而不需要部署靠近尾部旋翼的额外的航线可置换单元（LRU），因为用于除冰主旋翼的确定的状况充当代理”，这实质上与采用AC还是DC对主旋翼和尾旋翼进行除冰并不存在因果关系，因而并不影响对比文件4对权利要求的评述。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02月12日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1、10相对于对比文件4、对比文件1与公知常识的结合不具备创造性，从属权利要求2-9、11-15也不具备创造性，并针对复审请求人的意见进行了相应答复：在对比文件4公开的通过总线实现各部件之间通信的基础上，具体通过“数字通信总线”例如现有控制系统中常用的CAN总线传输信号是本领域的常规选择；同时在对比文件4的启示下本领域技术人员很容易想到直接用AC电源为加热器供电；直接采用AC功率对尾部旋翼进行加热从而可以省去一个整流器，这样的设计对于本领域技术人员而言是显而易见的。
复审请求人于2019年04月29日提交了意见陈述书，提交了修改后的权利要求第1-15项，具体的修改为：以合议组于2019年02月12日发出的复审通知书所针对的权利要求书为基础，将权利要求1修改成“一种用于经由一个或多个防冰控制器来管理旋转飞机上的结冰状况的方法，所述方法包括……经由至少部分设置在尾部旋翼滑动环组件中的交流（AC）功率尾部旋翼加热器功率线来传输所述抗结冰信号到各自的尾部旋翼叶片中的一个或多个尾部加热元件，其中所述AC功率直接路由到AC供电元件，而没有通过介入的尾部旋翼配电器”。此外，对权利要求10的“上配电器”做出了进一步限定“所述上配电器穿过部分设置在滑动环组件中的第一数字通信总线与第一防冰控制器通信，其中所述上配电器穿过部分设置在所述滑动环组件中的第二数字通信总线与第二防冰控制器通信，其中所述上配电器穿过部分设置在所述滑动环组件中的第一功率线电连接到第一电源，以及其中所述上配电器穿过部分设置在所述滑动环组件中的第二功率线电连接到第二电源”；同时对从属权利要求2、5、8、13、14中的措辞进行了调整。复审请求人认为：对比文件4要解决的技术问题是如何克服在具有叶片数量不是3的倍数的旋翼的情况下使用三相AC电力中的固有问题，本领域技术人员基于对比文件4没有动机通过直接使用AC电力来加热尾部旋翼而改进对比文件4的技术方案，故对比文件1、2、4均未公开权利要求1中所记载的特征“其中所述AC功率直接路由到AC供电元件，而没有通过介入的尾部旋翼配电器”；本申请能够获得通过减少用来提供防冰所必需的具有桥式整流器的尾部配电器的数量来简化防冰系统架构的技术效果。
合议组于2019年08月26日向复审请求人再次发出复审通知书，指出：权利要求1、10的修改超出原说明书与权利要求书记载的范围，不符合专利法第33条的规定，并针对复审请求人的意见进行了相应答复：在对比文件4公开的内容的基础之上，本领域技术人员可以根据旋翼叶片的数量来选择是否使用AC电源；在本申请并未明确记载叶片数量的情况下，本领域技术人员并不排除使用AC电源或DC电源中任何一种的可能；本申请的原始文本并未记载“其中所述AC功率直接路由到AC供电元件，而没有通过介入的尾部旋翼配电器”,也未记载“能够获得通过减少用来提供防冰所必需的具有桥式整流器的尾部配电器的数量来简化防冰系统架构的技术效果”，合议组对该特征和效果不予接受。
复审请求人于2019年10月29日提交了意见陈述书和修改后的权利要求第1-6项，具体的修改为：以合议组于2019年08月26日发出的复审通知书所针对的权利要求书为基础，将权利要求1-9删除，并且调整权利要求10-15中的文字表述，对权利要求的编号进行调整。复审请求人认为：新的权利要求1没有超出原说明书与权利要求书记载的范围；本领域技术人员面对本申请的技术问题时没有动机结合对比文件1和对比文件4；对比文件4的上配电器中不存在数字装置，公开的IGBT装置也不能利用CAN协议来通信，权利要求1相对于对比文件4、对比文件1和常规技术的结合具有创造性。
复审请求人于2019年10月29日提交的权利要求如下：
“1. 一种用于具有与各自的旋翼叶片相联接的一个或多个加热元件的旋转飞机的旋翼防冰系统，所述系统包括：
至少一个防冰控制器，所述至少一个防冰控制器接收结冰状况信号并且作为响应，产生除冰信号；
一个或多个结冰速率传感器，所述一个或多个结冰速率传感器与所述防冰控制器通信，每个结冰速率传感器检测结冰状况，并且响应于所检测到的结冰状况，产生所述结冰状况信号，其中每个结冰速率传感器传输所述结冰状况信号到各自的防冰控制器；以及
上配电器，所述上配电器与所述防冰控制器通信，并且配置成从所述防冰控制器接收所述除冰信号并且作为响应，传输功率到所述一个或多个加热元件以对所述各自的旋翼叶片除冰；
其中所述上配电器通过部分设置在滑动环组件中的第一数字通信总线与第一防冰控制器通信，
其中所述上配电器通过部分设置在所述滑动环组件中的第二数字通信总线与第二防冰控制器通信，
其中所述上配电器通过部分设置在所述滑动环组件中的第一功率线电连接到第一电源，以及
其中所述上配电器通过部分设置在所述滑动环组件中的第二功率线电连接到第二电源。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述结冰速率传感器包括经由振荡频率检测所述结冰状况的磁致伸缩振荡器。
3. 根据权利要求2所述的系统，所述结冰状况信号是动态地反映随时间的所述振荡频率的调频信号，其中响应于所述振荡频率随时间的变化，所述防冰控制器产生所述除冰信号。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中通过基于所述结冰状况信号的频率随时间的变化以及主旋翼叶片的空速和旋翼每分钟转数(RPM)中的至少一者来确定液态含水量(LWC)，所述防冰控制器产生所述除冰信号。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中所述上配电器根据工作周期传输功率，其使所述一个或多个加热元件通过反复地累积与融化与所述各自的旋翼叶片的前缘接触的冰来对每个各自的旋翼叶片除冰。
6. 根据权利要求4所述的系统，其中所述旋转飞机包括与各自的尾部旋翼叶片相联接的一个或多个尾部加热元件，其中所述防冰控制器基于所述LWC传输功率到所述一个或多个尾部加热元件以使所述一个或多个加热元件防止冰在每个各自的尾部旋翼叶片上形成。”
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
复审请求人于2019年10月29日提交了权利要求书的修改文本。经审查，该权利要求书的修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的文本为：申请日2013年08月02日提交的说明书第1-13页、说明书附图第1-4页、说明书摘要、摘要附图；2019年10月29日提交的权利要求第1-6项。
（二）关于专利法第33条
专利法第33条规定，申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围，对外观设计专利申请文件的修改不得超出原图片或者照片表示的范围。
从图2和4图中可见，每个防冰控制器205经由一个信道(例如信道A或信道B)与上配电器215通信，并且这些信道可包括数字通信总线诸如“控制器区域网络”(CAN)总线。每个防冰控制器205可经由CAN总线连通到上配电器，上配电器为双信道电源配电器，左右均设有电源线，CAN总线路由穿过功率变换器断路单元210和滑动环组件107。因此，可以从说明书的附图中直接地、毫无疑义地确定“其中所述上配电器通过部分设置在所述滑动环组件中的第一功率线（即一CAN总线）电连接到第一电源，以及其中所述上配电器通过部分设置在所述滑动环组件中的第二功率线（即另一CAN总线）电连接到第二电源”。因此，对权利要求1的修改符合专利法第33条的规定。
（三）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，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
1. 权利要求1要求保护一种用于具有与各自的旋翼叶片相联接的一个或多个加热元件的旋转飞机的旋翼防冰系统。对此，对比文件4公开了一种用于斜旋翼飞行器的冰处理系统，包括：至少一个处理器29、31（相对于本申请的防冰控制器），其接收结冰状况信号并且作为响应，产生除冰信号，一个或多个冰检测器33，其与所述防冰控制器通信，每个冰检测器检测结冰状况，并且响应于所述检测到的结冰状况，产生所述结冰状况信号，其中每个冰检测器传输所述结冰状况信号到各自的主防冰控制器；以及上部除冰配电器39，其路由穿过整流器61（相当于本申请的功率变换器断路单元）和集电环99（相对于本申请的主旋翼滑动环组件）的通信总线与所述防冰控制器通信，所述上部除冰配电器从所述防冰控制器接收所述除冰信号并且作为响应，传输DC功率到所述一个或多个加热元件105、107、109、111、113以对所述各自的旋翼叶片除冰；以及经由整流器61及至少部分设置在尾部旋翼滑动环组件中的DC功率尾部旋翼加热器功率线，所述尾部旋翼功率线传输抗结冰信号到尾部旋翼叶片的一个或多个加热元件；集电环99需要两个高电力连接/总线（参见对比文件4说明书第3页最后一段至第4页第4段，第7页第2段至第8页第3段及附图2、7）。
该权利要求所要求保护的技术方案与该对比文件所公开的技术内容相比，其区别在于：采用结冰速率传感器检测结冰状况；通信总线为数字通信总线；对于尾部旋翼的加热方式直接采用AC功率。
基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是：如何检测结冰状况以及如何对尾部旋翼进行加热从以简化防冰系统结构。
对于上述区别，对比文件1公开了一种旋翼飞行器的双通道除冰系统，并具体公开了：采用结冰速率传感器50a、50b检测结冰状况，防冰控制器44a、44b接收来自结冰速率传感器的结冰状况信号（参见对比文件1说明书第[0031]-[0041]段及附图），且上述特征在该对比文件中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均能够用于检测结冰状态，从而提供结冰状况信号以更好的控制除冰与防冰。因而在对比文件1的启示下，将对比文件4中的冰检测器具体替换为结冰速率传感器，对于本领域技术人员而言是显而易见的。至于“数字通信总线”，在对比文件4公开的通过总线实现各部件之间通信的基础上，具体通过现有的“数字通信总线”进行传输信号只是本领域的常规选择，这对于本领域技术人员而言是显而易见的；
而对于尾部旋翼的加热方式，D4已经公开了：“用于旋翼飞行器的冰处理系统一般使用三相交流（AC）电源”（参见对比文件4背景技术部分的第三段），在此基础上，为简化防冰系统的结构，本领域技术人员直接采用AC功率对尾部旋翼进行加热从而可以省去一个整流器，这样的设计对于本领域技术人员而言是显而易见的。
由此可见，在对比文件4的基础上结合对比文件1以及上述公知常识以获得该权利要求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，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2. 权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其限定部分附加技术特征为“其中所述结冰速率传感器包括经由振荡频率检测所述结冰状况的磁致伸缩振荡器”，这是本领域中对于结冰速率传感器的常规设计，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 权利要求3是权利要求2的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征为“所述结冰状况信号是动态地反映随时间的所述振荡频率的调频信号，其中响应于所述振荡频率随时间的变化，所述防冰控制器产生所述除冰信号”，动态地反映所述振荡频率的调频信号是本领域技术人员为实时地反映结冰状况而做出的常规设计，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4. 权利要求4是权利要求1的从属权利要求，其限定部分附加技术特征为“其中通过基于所述结冰状况信号的频率随时间的变化以及主旋翼叶片的空速和旋翼每分钟转数(RPM)的至少一者来确定液态含水量(LWC)，所述防冰控制器产生所述除冰信号”，对比文件2公开了一种水含量测量的装置和方法，并具体公开了：基于所述结冰状况信号的频率随时间的变化以及空速来确定所述LWC（参见对比文件2第2栏第5-20,27-36行）；至于“旋翼每分钟转数”为悬停时对主旋翼叶片空速的一种替换表达方式，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因而在其引用的权利要求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。
5. 权利要求5是权利要求1的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征已在对比文件1中相应地公开（参见对比文件1说明书第[0038]段及附图5-8），且上述特征在该对比文件中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均是用于旋翼飞行器的除冰。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6. 权利要求6是权利要求4的从属权利要求，其限定部分的附加技术特征已被对比文件4相应的公开（参见对比文件4说明书3页最后一段到第4页第2段），且上述特征在该对比文件中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均是用于旋翼飞行器的除冰。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（四）对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在复审答复意见中认为：本领域技术人员面对本申请的技术问题时没有动机结合对比文件1和对比文件4；对比文件4的上配电器中不存在数字装置，公开的IGBT装置也不能利用CAN协议来通信，权利要求1相对于对比文件4、对比文件1和常规技术的结合具有创造性。
对此，合议组认为：对比文件4公开了向处理器提供对结冰状态的检测结果和周围液态水含量的计算结果，处理器对信号进行分析并确定是否进行除冰处理，而对比文件1中的“结冰速率传感器”所起的作用与其在本申请中“冰检测器”所起的作用类似，均能够用于检测结冰状态，本领域技术人员在对比文件1的启示下容易想到检测结冰速率从而向处理器提供结冰速率的信号以确定是否除冰，因而在对比文件1的启示下，将对比文件4中的冰检测器具体替换为结冰速率传感器，对于本领域技术人员而言是显而易见的；在对比文件4公开的通过总线实现各部件之间通信的基础上，具体通过作为信号传输所公知的“数字通信总线”例如现有控制系统中常用的CAN总线传输数字信号是本领域的常规选择，不需要付出创造性劳动。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月26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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
