发明专利申请驳回复审

一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法及系统

国家知识产权局专利局复审和无效审理部 · 2025年度典型案件
案件编号 1F486497 维持驳回决定
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第一部分 决定书原文

扉页

复审请求人中煤科工开采研究院有限公司申请号202110124404.1
申请日2021年01月27日优先权日
公开日2021年06月04日复审请求日2022年06月16日
法律依据专利法第22条第3款审查结论维持驳回决定

决定要点

决定要点虽然一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的 公知常识,对于本领域技术人员来说,在该现有技术的基础上结合本领域的公知常识,得到该权利 要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则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,不具备创造性。

一、案由

本复审请求审查决定涉及申请号为202110124404.1,发明名称为“一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法及系统”的发明专利申请(下称本申请),申请人为中煤科工开采研究院有限公司,申请日为2021年01月27日,公开日为2021年06月04日。 经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2022年05月20日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是: 权利要求1-8相对于对比文件1(CN110231626A,公开日为2019年09月13日)和本领域公知常识的结合不具备专利法第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2021年01月27日提交的说明书摘要、说明书、说明书附图、摘要附图;2022年04月24日提交的权利要求第1-8项。 驳回决定所针对的权利要求书如下: “1.一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,所述方法包括步骤: 采集综采工作面内液压支架立柱上设置的支架号编码图形的图像; 对所述支架号编码图形的图像进行特征识别,并进行解码,根据液压支架编号与液压支架号编码图形包含的信息之间的对应关系表和预先设定的软件系统,得到液压支架的编号; 根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息;所述第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系; 至少采集第一时刻对应的第一支架号编码图形及第二时刻对应的第二支架号编码图形,以确定采煤机在综采工作面的运行状态信息; 当所述运行状态信息包括平均运行速度时; 所述根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号,得到采煤机当前的运行状态信息包括: 根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号分别查询所述第一映射关系表,得到采煤机在综采工作面的第一位置点信息和第二位置点信息; 根据所述第一位置点信息和第二位置点信息以及第一时刻到第二时刻拍摄的视频帧数,确定采煤机的平均运行速度; 所述支架号编码图形用截取的无限不循环小数位中预定位数的数字进行表示,每一个支架号编码图形对应一个液压支架编号。 2.根据权利要求1所述的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,所述无限不循环小数位为自然常数e的小数位,所述预定位数的数字为小数位中按顺序每四位数字截取为一组,对应表示一个液压支架的编号。 3.根据权利要求1所述的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,所述支架号编码图形以摩斯密码中数字字符对应的电码符号为图形符号,并将所述图形符号按照预定顺序排列组合得到;所述电码符号包括点和线段。 4.根据权利要求1所述的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,所述对所述支架号编码图形的图像进行特征识别,并进行解码,得到液压支架的编号;包括:若采集的图像中包括多个支架号编码图形,则根据多个液压支架的编号中像素最大的液压支架的编号确定采煤机在综采工作面中的位置信息。 5.根据权利要求1所述的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,所述方法还包括:至少采集第一时刻对应的第一支架号编码图形及第二时刻对应的第二支架号编码图形; 对所述第一支架号编码图形及第二支架号编码图形分别进行特征识别,得到第一支架号编码图形对应的第一液压支架编号及第二支架号编码图形对应的第二液压支架编号; 根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号,得到采煤机当前的运行状态信息;所述运行状态信息包括采煤机在综采工作面的位置点、运行方向及平均运行速度。 6.根据权利要求5所述的综采工作面采煤机定位方法,其特征在于,当所述运行状态信息包括采煤机在综采工作面的位置点及运行方向时; 所述根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号,得到采煤机当前的运行状态信息包括:根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号分别查询所述第一映射关系表,得到采煤机在综采工作面的第一位置点信息和第二位置点信息; 比较所述第一位置点信息与第二位置点信息的大小; 若第一位置点信息与第二位置点信息相同,则确定采煤机为停止状态; 若第一位置点信息小于第二位置点信息,则确定采煤机正在朝向综采工作面机尾运行; 若当第一位置点信息大于第二位置点信息,则确定采煤机正在朝向综采工作面端头运行;其中,第一时刻小于第二时刻。 7.一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位系统,其特征在于,所述系统包括图像采集单元、图像识别单元及采煤机运行信息确定单元; 所述图像采集单元,用于采集综采工作面内液压支架立柱上设置的支架号编码图形的图像; 所述图像识别单元,用于对所述支架号编码图形的图像进行特征识别,并进行解码,得到液压支架的编号; 所述采煤机运行信息确定单元,用于根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息;所述第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系,所述第一映射关系表可以数表形式预先存储于所述采煤机运行信息确定单元。 8.根据权利要求7所述的综采工作面采煤机定位系统,其特征在于,所述系统还包括编码单元,所述编码单元,用于接收编码指令,根据所述编码指令执行权利要求1至3任一所述的方法;或者, 所述系统还包括:采煤机运行信息输出单元,至少用于将所述采煤机运行信息确定单元确定出的采煤机的位置信息输出显示。”申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2022年06月16日向国家知识产权局提出了复审请求,但未对申请文件进行修改。 复审请求人认为:1)虽然对比文件1中“条形码代表不同液压支架的定位靶编号”,但对比文件1中仅仅做了如上简单描述,对于其实质作用未进行说明;而本申请对支架号编码图形的图像进行解码,是指根据包含一一对应的液压支架编号和支架号编码图形的图像的对应关系表,这与本领域常规技术手段不同。 2)对比文件1可以使本领域技术人员产生通过液压支架位置确定采煤机位置的动机,但是通过液压支架确定采煤机位置的方式有多种,由对比文件1中的技术内容,并不能直接得到本申请通过支架编号查询第一映射关系确定采煤机位置信息。本领域技术人员公知的是通过二维码或者条形码对液压支架编号进行编码, 而本申请因为采用将支架号编码图形在对应关系表进行遍历,以获取与支架号编码图形对应的液压支架编号的解码方式,所以采用截取的无限不循环小数位中预定位数的数字进行表示,降低解码所需的计算成本。 3)本申请通过不同时刻采煤机的相对位置和视频帧数,确定采煤机的平均运行速度,不是本领域技术人员获得采煤机的平均运行速度的常用手段。 经形式审查合格,国家知识产权局于2022年06月24日依法受理了该复审请求,并对其进行前置审查。 前置审查意见坚持驳回决定。 随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理,并于2025年04月29日发出复审通知书,沿用驳回决定中使用的对比文件1,并新引入公知常识性证据1(“智能采矿导论”,方新秋 等主编,第95页,中国矿业大学出版社,2020年11月第1版第1次印刷)和公知常识性证据2(“汽车事故分析与鉴定”,薛大维主编, 第129页,机械工业出版社,2020年09月第1版第1次印刷)。复审通知书指出:权利要求1-8相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性,并对复审请求人的意见进行了回应。 针对复审通知书,复审请求人于2025年05月16日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改,复审请求人陈述了本申请具备创造性的理由。 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复审阶段没有对申请文件进行修改,本复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定针对的文本相同,即为:申请日2021年01月27日提交的说明书摘要、说明书、说明书附图、摘要附图;2022年04月24日提交的权利要求第1-8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。 虽然一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的公知常识, 对于本领域技术人员来说,在该现有技术的基础上结合本领域的公知常识,得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则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,不具备创造性。 本复审请求审查决定沿用复审通知书中使用的对比文件1及公知常识性证据1-2。 权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性,理由如下: 2.1权利要求1要求保护一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法,对比文件1公开了一种采煤机定位监测系统及其监测方法,具体公开了如下技术内容(参见说明书第9、15-23段及附图1-4): 有益效果:本发明提出一种采煤机定位监测系统及方法,采用基于机器视觉与激光雷达融合技术实现, 激光雷达测距与机器视觉定位精度均可以达到1mm,对采煤机定位精度显著优于与已有的测量方法,并且系统结构简单,安装维护方便,可靠性高(说明书第9段)。 本发明提出的一种采煤机的定位监测系统如图1所示,采煤机定位监测系统包括:智能定位监测装置2、 定位靶3及上位机6;智能定位监测装置2固定安装在采煤机1机身邻近液压支架4一侧的侧面中部,并在周围加装防护钢板防止磕碰以及减少煤尘和水雾对智能定位监测装置的影响。 如图2所示,智能定位监测装置2包括2维激光雷达201、数字摄像机202、测控微机203、3轴倾角传感器204;所述的3轴倾角传感器204安装在测控微机203上,测控微机203主板固定在智能定位监测装置2的壳体内部,在采煤机1行进过程中,3轴倾角传感器204可以监测到采煤机的俯仰角(设为β)和横滚角(设为 θ),实现对采煤机姿态的监测。 如图3所示,定位靶3是一个长方形金属板,宽度与工作面单台液压支架等宽,高度为1米;金属板底面为黑色,在表面喷涂白色的定位信息,包括上部的条形码和下部的格状图案,其中条形码代表不同液压支架的定位靶编号,格状图案用于测距定位;定位靶3垂直固定安装在液压支架4的液压立柱前端的底座上, 方向与工作面X轴走向平行,安装高度应保证数字摄像机正对时可以拍摄到完整的定位靶;智能定位监测装置2工作时数字摄像机和定位靶3之间应无任何阻挡。 当采煤机1在刮板输送机5上作业行走时,所述的智能定位监测装置2的测控微机203控制2维激光雷达201对侧向的若干临近定位靶进行扫描测距,输出一组点云数据,表示扫描时激光照射到各定位靶表面的离散点到测量点的距离和旋转夹角,表示为(ri,αi)(i=1,2,3,...,n)。通过对2维激光雷达201输出的点云数据通过Hough变换获得临近区域定位靶平面与激光扫描平面的相交直线方程,由直线方程进一步解算出激光雷达与定位靶的距离关系及航向角,由此确定采煤机在工作面的Y轴向位置坐标。同时,智能定位监测装置2的数字摄像机202对侧向的定位靶3进行拍摄,形成的数字图像由测控微机203上传到上位机6,上位机6对图像进行校正及识别,确定定位靶编号及定位靶相对摄像机的移动距离,从而确定采煤机在工作面的X轴向位置坐标。上位机通过对测控微机上传的数据和图像进行处理,确定采煤机在工作面的位置,实现精确定位。 所述的一种采煤机定位监测方法,包括如下步骤: 步骤1:如图1所示,采煤机1在刮板输送机5上行走作业,在工作面的位置发生变化,利用智能定位监测装置2的测控微机203控制2维激光雷达201对侧向的若干临近定位靶进行扫描测距,激光扫描雷达输出一组点云数据,表示扫描时激光照射到各定位靶表面的离散点到测量点的距离和旋转夹角,可表示为(ri, αi)(i=1,2,3,...,n),α角以机身前进方向为0°(初始时刻0°即X轴正方向),顺时针方向旋转为正;由测距结果中距离r最小时对应的角α,可知该位置采煤机的航向角 =α-900。 步骤2:对点云数据(ri,αi)(i=1,2,3,...,n)通过Hough变换获得临近区域若干定位靶平面与激光扫描平面的相交直线线段方程,表示为L1、L2、L3、...,如图4所示;若相邻的定位靶靶面在一个近似连续平面上,则其对应的直线线段近似连续,如图4中的L1和L2;若相邻的定位靶靶面处于非连续平面上,则其对应的直线线段如图4中的L2、L3、L4等。采煤机1在刮板输送机5上连续行走,利用激光雷达201测的点云数据,通过Hough变换和坐标变换建立工作面所有定位靶的直线线段方程,表示为L1、L2、...、Ln,由各定位靶的直线线段方程,可知各直线线段在Y轴方向的位移,分别表示为ΔY1、ΔY2、...、ΔYn。 步骤3:由智能监测装置2的数字摄像机202对其侧向的定位靶进行拍照成像,形成的数字图像由测控微机203上传到上位机6,上位机6对上传的图像经过图像倾斜校正处理及特征识别,则可确定该时刻数字摄像机202其侧向正对(Y方向)的定位靶编号(表示为K)及该定位靶与数字摄像机202的相对位移(表示为M);设定位靶宽度均为W,采煤机在初始直线段行走时激光雷达扫描测距输出的最小距离为H。将采煤机坐标简化为一个点,该点具体对应为采煤机上安装的智能定位监测装置2的中心位置,则采煤机坐标可表示为(K×W+M,H+ΔYK),即采煤机在工作面的位置坐标。 由对比文件1公开的上述技术内容结合附图1-4可知,其通过对液压支架上定位靶的条形码进行图像识别实现对综采工作面处的采煤机定位,而本领域技术人员知晓条形码是一种将宽度不等的多个黑条和空白按照一定的编码规则排列,用于表达一组信息的图形标识符,其属于一种编码图形,即对比文件1实质上公开了一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法;采煤机定位监测系统包括:智能定位监测装置2、 定位靶3及上位机6;智能定位监测装置2固定安装在采煤机1机身邻近液压支架4一侧的侧面中部;智能定位监测装置2包括数字摄像机202,定位靶3垂直固定安装在液压支架4的液压立柱前端的底座上,定位靶3的表面喷涂白色定位信息,包括上部的条形码,条形码代表不同液压支架的定位靶编号(即每一个支架号编码图形对应一个液压支架编号,隐含公开了液压支架编号与液压支架号编码图形包含的信息之间的存在对应关系);由智能定位监测装置2的数字摄像机202对侧向的定位靶3进行拍摄(即采集综采工作面内液压支架上设置的支架号编码图形的图像),形成的数字图像由测控微机203上传到上位机6,上位机6对图像进行校正及识别(即对支架号编码图形的图像进行特征识别),则可确定该时刻数字摄像机202其侧向正对(Y方向)的定位靶编号(表示为K)(即进行解码,根据液压支架编号与液压支架号编码图形包含的信息之间的对应关系表和预先设定的软件系统,得到液压支架的编号)及该定位靶与数字摄像机202的相对位移(表示为M);设定位靶宽度均为W,采煤机在初始直线段行走时激光雷达扫描测距输出的最小距离为H。将采煤机坐标简化为一个点,该点具体对应为采煤机上安装的智能定位监测装置2的中心位置,则采煤机坐标可表示为(K×W+M,H+ΔYK),即采煤机在工作面的位置坐标。 由此可见,对比文件1公开了通过采煤机上的数字摄像机对采煤机侧向对应的液压支架上的编码图像进行识别解码并得到液压支架对应的定位靶3的编号K,及定位靶相对摄像机的相对位移M,从而确定采煤机在工作面的X轴向位置坐标,即通过采煤机所对应的液压支架来确定采煤机的位置。 权利要求1的技术方案相对于对比文件1公开的内容相比,区别在于: (1)本申请中支架号编码图形的图像设置在液压支架立柱上,对比文件1中代表不同液压支架的定位靶编号的条形码设置在定位靶上;本申请通过查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息,具体为:根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息,所述第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系,对比文件1中基于定位靶的编号K、定位靶的宽度等信息由计算的方式确定采煤机的位置信息;本申请中所述支架号编码图形用截取的无限不循环小数位中预定位数的数字进行表示,对比文件1中采用条形码表示定位靶的编号。 (2)本申请还包括确定采煤机在综采工作面的运行状态信息的方法,具体为:至少采集第一时刻对应的第一支架号编码图形及第二时刻对应的第二支架号编码图形,以确定采煤机在综采工作面的运行状态信息; 当所述运行状态信息包括平均运行速度时; 所述根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号,得到采煤机当前的运行状态信息包括:根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号分别查询所述第一映射关系表,得到采煤机在综采工作面的第一位置点信息和第二位置点信息;根据所述第一位置点信息和第二位置点信息以及第一时刻到第二时刻拍摄的视频帧数,确定采煤机的平均运行速度;对比文件1不涉及上述内容。 基于上述区别,权利要求1实际所要解决的技术问题是:如何快速确定出采煤机位置信息和具体确定采煤机的运行状态信息。 对于上述区别(1),复审请求人认为:对比文件 1中X=K×W+M,需实时测量采煤机与定位靶的相对位置M,属于动态坐标计算,本申请通过预构建的第一映射关系表直接关联支架编号与距离,仅需识别编码即可通过查表获取位置,属于静态映射定位,简化了系统复杂度,提高了可靠性,规避了对比文件 1 中因 M值测量偏差导致的定位精度下降问题;对比文件 1 的条形码仅作为标识符,其技术方案未涉及编码内容与位置计算的任何数学关联,更未提出通过编码特性优化映射关系,本申请的第一映射关系表具有创新性;本申请通过数学常数(如π、e)截取数字确保编码全局唯一性和可扩展性,避免人工编号的重复风险,本申请编码图形与定位逻辑不可分割,只有确保每个支架编号绝对唯一,才能建立精确的一对一位置映射,而对比文件1没有公开这种编码-映射的协同设计;本申请是“唯一性编码→映射→查表定位”三位一体的技术体系, 对比文件 1 仅公开了“条形码标识→动态测量”的初级方案,二者在技术构思、实现路径及效果上均存在本质差异。在对比文件 1的基础上,本领域技术人员既无动机放弃其动态定位核心思想,也无法通过常规手段推导出“无限不循环小数编码+映射”的协同方案。 对此,合议组认为:对比文件1公开“条形码代表不同液压支架的定位靶编号”,同时记载定位靶编号表示为K,该定位靶与数字摄像机202的相对位移(表示为M);设定位靶宽度均为W,将采煤机坐标简化为一个点,采煤机坐标可表示为(K×W+M,H+ΔYK),即采煤机在工作面的位置坐标(参见说明书第23段)。 可见,对比文件1中条形码代表不同液压支架的定位靶编号,即是一种唯一性编码,借助该定位靶编号确定采煤机位置坐标中的横坐标X,并非如复审请求人所述“对比文件 1 的条形码仅作为标识符,其技术方案未涉及编码内容与位置计算的任何数学关联”。由附图1可知,位置坐标系的原点在X轴上与煤层开采端点齐平, 即横坐标X=K×W+M表示了采煤机在X轴上距离煤层开采端点的距离。而本申请中第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系,其中图5为本申请基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法中示意的第一映射关系表,由该图5中列出的各个支架编号对应的距离综采工作面端头距离的数值可知,相邻支架标号对应的距离综采工作面端头距离的差为1.750,其为液压支架的宽度(本申请说明书第42段记载“综采工作面中一台液压支架的宽度一般为1.75米”),即为对比文件1中定位靶宽度W(说明书第18段中记载“定位靶3是一个长方形金属板,宽度与工作面单台液压支架等宽”),本申请中第K个液压支架所对应的“距离综采工作面端头距离”可通过(K-1)×1.75+0.875 得到,取K=1,2,3,......240,分别计算可得0.875,2.625,4.375......419.125,将支架编号和计算结果一一对应绘制表格,即为本申请图5所示的映射关系表,可见本申请映射关系表所遵循的(K-1)×1.75+0.875与对比文件1中横坐标X=K×W+M实质相同,本申请的映射关系表是对比文件1中横坐标X=K×W+M的具体计算结果与支架编号一一对应的图表展示,两种方式都可用于确定采煤机在综采工作面中的横坐标位置,只是表达形式不同。 同时,以液压支架为参考基准的采煤机自主定位技术中,根据液压支架编号和支架对应位置坐标进行定位属于本领域的常规设置(如公知常识性证据1中第95页)。从而在对比文件1公开内容基础上,本领域技术人员容易依据液压支架编号和支架对应位置坐标进行采煤机位置的定位。具体的,在液压支架固定在综采工作面后,各液压支架的位置已确定,为了快速确定采煤机在综采工作面中的位置,本领域技术人员容易想到先计算出采煤机距离综采工作面端头的距离,将其与对应液压支架编号以数表形式预先存储形成包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系的第一映射关系,以节省采煤机移动过程中对该距离的运算时间,后续根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息,其技术效果也在本领域的合理预期范围内。 对比文件1公开了定位靶3的表面喷涂白色定位信息,包括上部的条形码,条形码代表不同液压支架的定位靶编号,也体现了条形码与液压支架位置之间一一对应的关系;同时,利用数字编码作为产品的编码信息属于本领域的常规技术手段,在此基础上,本领域技术人员能够想到采用不重复的截取的无限不循环小数位中预定位数的数字进行表示,每一个支架号编码图形对应一个液压支架编号,其仅仅是本领域技术人员基于利用不同数字串进行液压支架编码需求而对编码图形进行的常规选择。 在对比文件1公开定位靶3垂直固定安装在液压支架4的液压立柱前端的底座上的基础上,在采集综采工作面内液压支架立柱上设置支架号编码图形的图像属于本领域技术人员对支架号编码图形安装位置进行的常规调整。 对于上述区别(2),复审请求人认为:本申请将支架编号识别与视频帧数计算相结合,创新了速度测量方法,公知常识性证据 2 采用的是直接测量目标车辆特征点的方法,完全不同于本申请通过支架编号间接定位的技术路径,也未涉及任何映射关系的建立和使用。本申请的技术方案是多个技术特征的有机组合,具有整体协同效应,这种编码识别-映射查询-速度计算的三步法在现有技术中并无教导,公知常识性证据 2 仅涉及最后一步的速度计算,而忽略了前两个关键步骤的技术贡献。 对此,合议组认为:在采煤机割煤过程中,为了及时获取采煤机的姿态等运行状态,需要对其运行方向或运行速度等运行状态信息进行获取,这是本领域的常规需求,至于如何获取采煤机的平均运行速度,通过两个时刻对运动物体的拍摄并比较物体的相对位置,然后根据视频帧数确定的时间求取其运动的平均速度属于本领域的常规技术手段,如在公知常识性证据2中记载“利用道路环境参照距离计算车辆行驶速度的步骤如下: 1)逐帧检测视频图像,观测视频图像的帧率f,计算相邻两帧图像之间的间隔时间t=1/f。 2)选取两个道路环境参照物和一个目标车辆特征点。 3)记录目标车辆特征点或其路面投影位置通过两个道路环境参照物所用图像帧数n=(n ,n ).其中1 2n <n , 1 26)采用摄影测量等技术能够精确测量目标车辆在N帧内的行驶距离S时,目标车辆的行驶速度为v= = (4-72)”。在此基础上,根据对比文件1公开的上述内容以及区别(1)分析中确定采煤机位置的教导, 本领域技术人不难想到,至少采集第一时刻对应的第一支架号编码图形及第二时刻对应的第二支架号编码图形,以确定采煤机在综采工作面的运行状态信息,当所述运行状态信息包括平均运行速度时,所述根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号,得到采煤机当前的运行状态信息包括:根据所述第一液压支架编号及第二液压支架编号分别查询所述第一映射关系表,得到采煤机在综采工作面的第一位置点信息和第二位置点信息,根据所述第一位置点信息和第二位置点信息求得移动位移S以及第一时刻到第二时刻拍摄的视频帧数N求得移动时间,利用公式(4-72)确定采煤机的平均运行速度。 针对复审请求人的意见,合议组进一步认为:本申请权利要求1中记载“根据所述第一位置点信息和第二位置点信息以及第一时刻到第二时刻拍摄的视频帧数,确定采煤机的平均运行速度”,该第一时刻到第二时刻拍摄的视频帧数是确定移动所经过的帧数N,所述第一位置点信息和第二位置点信息是确定在N帧内的位移S,移动的平均速度根据N帧内的位移S来确定属于本领域的公知常识,如公知常识性证据2所示。至于如何获得第一位置点信息和第二位置点信息,其在对比文件1公开内容以及本领域公知常识的基础上,对于本领域技术人员而言是显而易见,具体参见上述区别(1)评述,可见,复审请求人主张创新了速度测量方法的理由不成立,合议组不予支持。 由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识,从而获得该权利要求所要求保护的技术方案, 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,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。 2.2权利要求2-3为从属权利要求;对于支架号编码图形的图像类型,本领域技术人员能够根据实际需求进行常规的选择,例如,无限不循环小数位为自然常数e的小数位,预定位数的数字为小数位中按顺序每四位数字截取为一组,对应表示一个液压支架的编号;以及支架号编码图形以摩斯密码中数字字符对应的电码符号为图形符号,并将所述图形符号按照预定顺序排列组合得到,所述电码符号包括点和线段,不需要付出创造性的劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,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。 2.3权利要求4为从属权利要求;由于液压支架存在一定的宽度,采煤机存在运动至少两个液压支架之间的情形,此时,所拍摄的多个液压支架编号的图像大小与拍摄距离相关,根据近大远小的原则,在这些图像中,采集到的支架号编码图形的图像越大(即图像的像素越大),说明采煤机距离设置有该支架号编码图形的液压支架越近,基于此,本领域技术人员不难想到在采集的图像中包括多个支架号编码图形时,根据多个液压支架的编号中像素最大的液压支架的编号确定采煤机在综采工作面中的位置信息,不需要付出创造性的劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,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。 2.4权利要求5-6为从属权利要求;对比文件1公开了获取采煤机在综采工作面的位置点,而获取采煤机的运行方向及平均运行速度也是本领域的常规需求;至于如何获取采煤机的运行方向,通过前后两个时刻对运动物体的拍摄并比较物体的相对位置从而获取其运动方向是本领域的常规操作,例如,在入侵监控领域, 通常视频拍摄入侵物不同时刻的位置状态等从而确定入侵物的运动速度和方向。在此基础上,权利要求5-6所限定的获取采煤机的运行方向的具体方法是本领域技术人员不难想到的,不需要付出创造性的劳动。因此, 在其引用的权利要求不具备创造性时,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。 2.5权利要求7要求保护基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位系统,由权利要求1评述中对比文件1公开的上述内容可知,其通过对液压支架上定位靶的条形码进行图像识别实现对综采工作面采煤机的定位, 实质上公开了一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位系统, 采煤机定位监测系统包括:智能定位监测装置2、定位靶3及上位机6;智能定位监测装置2固定安装在采煤机1机身邻近液压支架4一侧的侧面中部,智能定位监测装置2包括数字摄像机202(即图像采集单元),定位靶3的表面喷涂白色定位信息,包括上部的条形码(即采集综采工作面内液压支架上设置的支架号编码图形的图像)和下部的格状图案,其中条形码代表不同液压支架的定位靶编号;定位靶3垂直固定安装在液压支架4的液压立柱前端的底座上,智能定位监测装置2的数字摄像机202对侧向的定位靶3进行拍摄(即图像采集单元用于采集综采工作面内液压支架立柱上设置的支架号编码图形的图像),形成的数字图像由测控微机203上传到上位机6,上位机6对图像进行校正及识别(隐含公开了图像识别单元),确定定位靶编号(即用于对所述支架号编码图形的图像进行特征识别,并进行解码,得到液压支架的编号)及定位靶相对摄像机的移动距离,从而确定采煤机在工作面的X轴向位置坐标(隐含公开了采煤机运行信息确定单元)。由此可见,对比文件1公开了通过采煤机上的数字摄像机对液压支架上的编码图像进行识别解码并得到液压支架的编号,即通过采煤机所对应的液压支架来确定采煤机的位置。 权利要求7相对于对比文件1区别在于:1)本申请中支架号编码图形的图像设置在液压支架立柱上,对比文件1中代表不同液压支架的定位靶编号的条形码设置在定位靶上;2)本申请的采煤机运行信息确定单元用于根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息,第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系,第一映射关系表可以数表形式预先存储于所述采煤机运行信息确定单元,对比文件1中确定采煤机在工作面的位置坐标是通过计算的方式确定。 对于上述区别1),其记载在权利要求1与对比文件1的区别1)中,基于权利要求1评述中相同的理由, 其属于本领域的常规设置。 对于上述区别2),“根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息;所述第一映射关系表包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系,”记载在权利要求1与对比文件1的区别1)中,基于权利要求1评述中相同的理由,其属于本领域的常规设置,在此基础上,本领域技术人员容易想到由采煤机运行信息确定单元执行该查询功能。 在液压支架固定在综采工作面后,各液压支架位置已确定,为了快速确定采煤机在综采工作面中的位置, 本领域技术人员容易想到先计算出采煤机距离综采工作面端头的距离,将其与对应液压支架编号以数表形式预先存储于采煤机运行信息确定单元形成包括液压支架的编号与采煤机距离综采工作面端头的距离之间的对应关系的第一映射关系以节省采煤机移动过程中对该距离的运算时间,后续根据得到的液压支架的编号查询第一映射关系表确定采煤机的位置信息。 由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识,从而获得该权利要求所要求保护的技术方案, 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备突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。 2.6权利要求8为从属权利要求;由于权利要求1至3任一所述的方法相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备创造性,而通过编码单元执行所需的编码属于本领域的常规技术手段,在此基础上,本领域技术人员不难想到系统还包括编码单元,所述编码单元用于接收编码指令执行权利要求1至3任一所述的方法中的编码,不需要付出创造性的劳动。而将施工现场的设备状况进行输出显示是本领域的常规操作,设置采煤机运行信息输出单元至少用于将所述采煤机运行信息确定单元确定出的采煤机的位置信息输出显示属于本领域技术人员根据设备状况显示需求而进行的常规设置,不需要付出创造的劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款的规定。 根据以上事实和理由,本案合议组依法作出以下复审请求审查决定。

三、决定宣告

驳回复审请求人于2022年06月16日对本申请提出的复审请求。 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。 合议组组长:张晋主审员:成春旺 专利局复审和无效审理部参审员:张艺
第二部分 文章点评

1. 案件速览

案件编号1F486497
案件类型发明专利申请驳回复审
涉案专利号/申请号202110124404.1
审查结论维持驳回决定
主要证据对比文件1、证据1、证据2

本案涉及法条:专利法第二十二条第三款

本案为发明专利申请驳回复审(案件编号 1F486497),申请号 202110124404.1,发明创造名称为《一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法及系统》。经审理,国家知识产权局作出维持驳回决定。以下结合决定书原文拆解其认定逻辑与实务要点。

2. 当事人主张与答辩(原文摘录)

驳回决定的认定与复审请求人的主张:

经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2022年05月20日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8相对于对比文件1(CN110231626A,公开日为2019年09月13日)和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人认为:1)虽然对比文件1中“条形码代表不同液压支架的定位靶编号”,但对比文件1中仅仅做了如上简单描述,对于其实质作用未进行说明;

申请人/复审请求人一方:

复审请求人认为:1)虽然对比文件1中“条形码代表不同液压支架的定位靶编号”,但对比文件1中仅仅做了如上简单描述,对于其实质作用未进行说明;

从双方攻防看,本案的胜负手并不在于主张的数量,而在于主张能否落到具体法条的构成要件上,以及所提交证据能否支撑该构成要件的事实基础。

3. 法律适用与要件分析

专利法第二十二条第三款(创造性):适用『三步法』:确定最接近的现有技术 → 确定区别技术特征和实际解决的技术问题 → 判断要求保护的发明对本领域技术人员是否显而易见。其中『实际解决的技术问题』是承上启下的关键:技术问题被界定得越具体、越偏离对比文件的技术语境,越难在其他证据中找到结合启示;反之,若技术问题被概括为常规性能改进,则容易被认定存在技术启示。

本案认定: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。

4. 决定的理由:推理链还原

① 审查基础:1、审查文本的认定复审请求人在复审阶段没有对申请文件进行修改,本复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定针对的文本相同,即为:申请日2021年01月27日提交的说明书摘要、说明书、说明书附图、摘要附图;
② 区别技术特征:虽然一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的公知常识,对于本领域技术人员来说,在该现有技术的基础上结合本领域的公知常识,得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则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,不具备创造性。
③ 技术启示判断:虽然一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的公知常识,对于本领域技术人员来说,在该现有技术的基础上结合本领域的公知常识,得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则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,不具备创造性。
④ 合议组认定:对此,合议组认为:对比文件1公开“条形码代表不同液压支架的定位靶编号”,同时记载定位靶编号表示为K,该定位靶与数字摄像机202的相对位移(表示为M);
⑤ 结论:驳回复审请求人于2022年06月16日对本申请提出的复审请求。

上述环节构成完整的认定链条:审查基础确定争点所指向的文本,区别特征与技术问题界定判断的起点,技术启示决定最终结论。实务中,争议往往集中在第②③步——区别特征的划分粒度与技术问题的表述方式,直接决定了后续能否在对比文件中找到结合启示。改变其中任何一环,结论都可能不同。

5. 决定要点解读

虽然一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的 公知常识,对于本领域技术人员来说,在该现有技术的基础上结合本领域的公知常识,得到该权利 要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则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,不具备创造性。

该要点是本案最具参照价值的部分:它并非对个案事实的简单复述,而是对某一类法律适用问题提炼出的裁判规则,可在同类案件的审查意见答复、无效请求与答辩中直接援引。适用时须注意其成立的事实前提,避免在事实基础不同的案件中作过度扩张的引用。

6. 结合本案的分析

合议组维持了驳回决定。就创造性而言,说明申请人提出的复审理由未能改变原认定,常见原因是:意见陈述停留在结论性主张而缺少对「区别特征—技术问题—技术启示」链条的针对性反驳,或未能提供足以支撑技术效果的证据。此类案件提示:复审阶段的价值不在于重复申请文件的表述,而在于精准识别驳回理由的推理断点。

本案请求人提交的证据包括对比文件1、证据1、证据2。证据的公开时间、真实性与关联性构成本案的三条主线:公开时间决定其能否作为现有技术,真实性决定其能否被采信,关联性决定其能否用于评价涉案权利要求。在无效攻防中,先质证证据资格往往比直接辩论技术内容更为高效。

7. 实务启示与攻防要点

本案主要涉及:创造性、保护客体。以下按不同主体的立场给出可供直接复用的要点。

▸ 关于创造性:本案适用《专利法》第二十二条第三款的『三步法』判断框架。实践中最容易影响结论的是第二步——实际解决的技术问题的界定,以及第三步——结合启示的有无。

对请求人/审查一方:

  • 将区别特征尽可能归入常规技术手段或相近领域的通用做法,是削弱创造性的有效路径;两篇以上对比文件的组合须论证结合的动机。
  • 挑战专利权人主张的技术效果:若效果未在原始申请中记载,或缺乏实验数据支撑,可主张该效果不能用于确定实际解决的技术问题。

对专利权人/申请人一方:

  • 争取更有利的『实际解决的技术问题』表述:技术问题越具体、越贴近区别特征带来的真实改进,越难在其他证据中找到解决方案。
  • 论证不存在结合启示:对比文件结合后无法实现涉案发明的功能、或结合存在技术偏见、或需要创造性劳动,均能否定技术启示。
  • 辅证非显而易见性:商业成功、克服技术偏见、意料不到的技术效果均可作为创造性判断的辅助考量因素。

▸ 关于保护客体:本案涉及《专利法》第二条、第二十五条关于保护客体的判断。客体问题属于可依职权审查的事项,一旦认定不属于保护客体,新颖性、创造性不再评价。

对请求人/审查一方:

  • 对涉及医疗影像、手术规划的方法,审查其是否以有生命的人体为直接实施对象、是否包含介入人体的处置步骤。
  • 对含商业规则的方法,审查技术方案是否仅由人为规则构成而未产生技术效果。

对专利权人/申请人一方:

  • 论证方案的技术性:从技术问题、技术手段、技术效果三方面说明方案解决的是技术问题(数据处理精度、计算效率等),而非单纯的诊断或商业目的。
  • 强调方案未对医生诊断或治疗选择构成限制,不属于疾病诊断治疗方法。

对申请文件撰写的启示:

  • 说明书应着重描述区别特征与现有技术之间的差异及其带来的技术效果,并配套实验数据,为后续答复夯实基础。
  • 避免把发明点写成常规手段的堆砌,应突出技术要素之间的协同配合关系。
  • 医疗影像、生理数据处理类方案应写成『图像处理/数据处理装置与方法』,明确其实施主体与数据流向。
  • 避免在权利要求中出现诊断结论、治疗方案选择等直接指向医疗行为的限定。

8. 检索与归档提示

建议以「1F486497、202110124404.1、专利法第二十二条第三款、创造性、保护客体」为索引标签归档本案。本案出自「赋青春」《2025年度专利复审无效典型案件决定要点汇编》,可作为同类争议的先例样本:在撰写阶段用于校验权利要求布局,在答复阶段用于寻找论证路径,在无效攻防中用于预判对方主张与自身的退守空间。