理解发明实质 提高审查效率

孙培安

一、引 言

近年来，国家知识产权局采取了一系列措施来提升发明申请的审查质量，其中在实质审查方面的重点是提高以“三性”评判为主线、以权利审查为主导的全面审查，把握审查实质，切实提高审查质量。以“三性”评判为主线就是要求审查员把工作重心放到“三性”，特别是创造性的审查上。这就要求审查员在评判创造性时能够准确认定发明的实质，充分理解发明所要解决的技术问题，理解解决所述技术问题的技术方案以及该技术方案所能带来的技术效果。

然而，一方面，随着科学技术的发展，传统学科之间不断相互交叉、渗透，目前出现了很多跨技术领域的发明专利申请；另一方面，一些专利申请为了避免技术风险，增加授权可能性，有些专利申请文件的撰写也存在对一些技术特征进行规避的现象。上述情况对审查员理解发明造成了一定的困难，也影响了审查员对最接近的现有技术的确定，最终会影响到审查员的审查效率和审查质量。因此针对上述问题，本文拟通过对具体案例的分析来探讨如何准确理解发明方案的实质并进行创造性的评判。

二、案例介绍

这个案例涉及监控领域和光纤传感技术领域，具体地，涉及一种基于相位信号载波技术的光纤智能监测系统，使用光纤传感技术对入侵行为进行监测。该案的背景技术中指出了现有的干涉型光纤传感原理简单，使用普通光纤成本低、实时性好，但现有的干涉型光纤传感器的灵敏度低、监控范围较小，并且存在信号漂移和信号干扰等缺陷。

针对背景技术中存在的上述技术问题，该申请的目的在于提供一种灵敏度高、探测范围大、抗干扰强且能有效消除光纤传感器的信号漂移现象的光纤智能监测系统，该光纤智能监测系统的原理图（如图1所示）。该申请的发明点在于采用双环闭环干涉，从而使得系统可以通过两根纤芯相位扰动的时间差定位振动位置；并且对光源加入载波，有效地消除了光纤传感器的信号漂移现象，增强了系统的稳定性。

图1 光纤智能监测系统的原理图

该申请的权利要求1如下：

一种基于相位信号载波技术的光纤智能监测系统，其特征在于，包括分布于传感区域的两芯闭环感应光缆、光包、信号处理单元和PC主机，所述两芯闭环感应光缆感应到的信号依次通过光包和信号处理单元传递给PC主机；所述两芯闭环感应光缆：用于感知传播至两芯闭环感应光缆铠甲上的振动和应力变化信息；所述光包：完成对来自信号处理单元的光源进行分光，对分光后的光源进行电力载波调制，根据上述两芯闭环感应光缆感知的振动和应力变化信息产生回传光干涉，并将干涉光输送至信号处理单元；所述信号处理单元：向上述光包发送激光光源和电调制信号，同时接受上述光包发送的回传干涉光，对干涉光进行光电转换进而进行信号处理，并将处理过的信息发送给PC处理系统；所述PC主机：接收上述信号处理单元的信息并进行分析，判断振动情况以及定位振动触发点，通过提取告警震动信号，利用声音识别技术实现入侵物的类型划分。

三、案例分析

通过上述信息，我们可以看出该申请是一个典型的跨技术领域的申请案件，具体涉及光纤传感领域以及监控报警领域。针对该权利要求1的技术方案，我们通过检索到的下面两份对比文件来进行具体分析。

对比文件1（CN101573738 A）公开了一种光纤入侵探测系统，该系统的光纤光缆布置在将进行入侵探测监控的建筑物的外围，容纳在光纤光缆19中的两个光纤17A、17B形成系统的感测器件，光纤17A沿将要进行监控的建筑物20的外围顺时针方向延伸，而光纤17B沿建筑物20的外围逆时针方向延伸，用于感知传播至光缆上的振动和压力变化信息，光纤入侵探测系统包括光学时域反射仪，将一系列光学脉冲注入到两个光纤17A、17B，根据光缆感知的振动和压力变化信息导致的干涉图的变化，并将干涉光输送给光学探测器以及信号处理模块，信号处理模块接受回传的干涉图，并通过光学探测器对接收到的光信号进行光电转换并输出到信号处理模块23和/或系统控制器25进行信号处理，通过逻辑器件可以通过对信号分析以识别入侵者的类型和入侵位置，并将处理过的信息发送给系统控制器进行声光报警。

对比文件2（WO9400732 A1）公开了一种光纤传感系统，包括分布于传感区域的两芯闭环感应光缆50、分光器23a和23b、光探测器30a和30b、由光源21a、21b和模数转换器等部件组成的信号处理单元和计算机29，所述两芯闭环感应光缆50感应到的信号依次通过分光器和信号处理单元传递给计算机29；两芯闭环感应光缆50用于感知传播至两芯闭环感应光缆50上的扰动和机械应力变化信息；分光器对来自信号处理单元中的光源21a和21b进行分光，根据上述两芯闭环感应光缆50感知的扰动和机械应力变化信息在分光器23a和23b结合产生回传光干涉，并将干涉光输送至信号处理单元；信号处理单元用于向分光器23a和23b发送激光光源，同时接受分光器23a和23b发送的回传干涉光，对干涉光进行光电转换进而进行信号处理，并将处理过的信息发送给计算机29；计算机29接收信号处理单元的信息并进行分析，判断扰动情况以及定位扰动触发点，通过提取告警扰动信号，并利用模式匹配和人工识别等技术实现入侵物的类型划分。

根据《专利法》第59条第1款的规定，发明或者实用新型专利权的保护范围以其权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。从上述对比文件1和对比文件2的公开内容来看，两份对比文件都能用来结合其他现有技术来评述权利要求1的创造性，那么上述两份对比文件哪一份才能作为最接近的现有技术来更好地评述权利要求1的创造性呢？ 下面我们结合该申请的技术方案来具体分析。

从权利要求1中记载的特征来看，要保护一种基于相位载波技术的光纤智能监测系统，主要通过两芯闭环感应光缆来感应振动信息产生报警信号，撰写方式较为上位，保护范围较宽，未对监测系统的具体结构进行限定，权利要求记载的技术方案也没有完全体现该发明的发明点。但是通过阅读说明书我们可以看到，说明书只是在附图说明部分记载了一个很关键的信息——图3为双Sagnac环光纤干涉仪原理图，也就是说该申请中的光纤智能监测系统的技术方案是基于双Sagnac环光纤干涉仪的设计来实现的。那么什么是双Sagnac环光纤干涉仪，其工作原理又是什么？这对缺少相关背景知识的审查员可能会造成一定困惑。

通过查找相关资料，我们了解到Sagnac光纤干涉仪光纤传感器检测干扰的原理如图2所示，将激光发生器发出的一束光通过光耦合器分解为顺时针和逆时针传输的两束相同的光，分别耦合进由同一光纤构成的光纤环中，形成沿相反方向前进的两束光波，此两束光符合频率相同，振动方向相同，相位差不变的干涉条件，因此在光耦合器处发生干涉。当传感光纤没有受到扰动时，干涉现象会趋于稳定；当传感光纤的某处受到触动干扰时，两束光会产生不同的相移，因而使两束光回到耦合处的干涉发生变化，这种变化可被光探测器监测到。并且根据Sagnac干涉原理，两束光相位差的大小与扰动点位置、扰动噪声引起的光波相位变化率成正比，利用这一原理即可实现对扰动点进行分析判断（如图2所示）。

图2 Sagnac光纤干涉光纤传感器检测干扰的原理图

根据上述原理，一个Sagnac环还不足以从解调相移信号中提取距离信息，但如果使用两个Sagnac干涉环，扰动分别对应于两个环的不同位置，通过求解相应的解调信号，并通过两根光纤相位扰动的时间差就可以定位扰动位置。图3给出了双Sagnac环光纤传感系统的原理图。

图3 双Sagnac环光纤传感器的原理图

因此，通过对上述背景知识的了解，我们可以得知该申请的实质就是通过具有上述双Sagnac环光纤干涉仪结构的光纤传感系统来通过两路光纤环中的干涉光的相位差来定位扰动信息。而对比文件1虽然也是使用光纤传感器基于干涉光的变化来检测扰动信息，其原理与该申请中的检测方法相似，并且对比文件1中也公开了同权利要求1相对应的一些技术特征，但是对比文件1中采用的光纤入侵探测系统并非采用的双Sagnac环结构，不是根据扰动位置对应于两个环的不同位置进而根据两根光纤环的相位扰动时间差来定位扰动位置，而是通过分析来自两个光纤17A、17B的背散射信号的干涉图以及所述两条光纤中的一条或两条中发生的中断来识别中断位置，因此对比文件1检测入侵所采用的技术手段与该申请是不同的。而对比文件2中的光纤传感系统采用的是与该申请相同的双Sagnac环结构，也是通过两路光纤扰动信号的相位差定位入侵扰动发生的位置，因此对比文件2采用了与该申请相同的技术手段来检测入侵。因此选取对比文件2作为最接近的现有技术并结合另一份公开了对光源进行电力载波调制的对比文件3来评价权利要求1的创造性是更恰当的。

四、对审查效率的影响

既然专利权的保护范围以其权利要求的内容为准，说明书中记载的内容不能对权利要求的保护范围起到限定，那为什么我们在对权利要求进行检索和评述时还需要将说明书中的内容考虑进去，这不是多此一举吗？我们先就权利要求当前保护的范围进行检索，等申请人后续陈述意见并将说明书中的内容补入到权利要求书对权利要求进行修改后，我们对权利要求再进行检索不也可以吗？

相信很多人都有上面的疑问，并且有人在实际审查过程中可能也是这么做的。解答上述疑问的关键在于需要明白寻找最接近的现有技术的意义。确定最接近的现有技术是判断一个发明创造是否具有创造性的基础和关键。《专利审查指南》（2010版）第二部分第四章第3节中给出了最接近的现有技术的选取标准，其主要考虑了公开的技术特征的多少，但仍然从整体上缺乏对专利申请文件和对比文件的构思的理解，在此基础上判断得到的创造性意见往往与发明人的想法有很大的区别，导致专利权判定不准确。

从本文给出的例子来说，一方面如果以对比文件1作为最接近的现有技术来评判权利要求1的创造性，申请人可能会觉得对比文件1的技术方案与申请文件的技术方案有所差异，导致创造性的审查意见说服力不够，或者即使申请人能够接受审查意见，可预期的是申请人会将权利要求1修改成具有双Sagnac环结构的技术方案，因此审查员仍然需要再对具有双Sagnac环结构的技术方案进行检索，这与直接使用对比文件2作为最接近的现有技术相比，增加了审查周期，不利于程序节约，降低了审查效率。另一方面，从专利申请文件的整体出发，充分考虑专利申请和对比文件的技术方案，将最接近的现有技术直接提供给申请人，不仅能增强创造性的说服力，并且有了这个“参照物”，可使申请人了解到该申请与最接近的现有技术的区别所在，申请人在答复审查意见时也会更有针对性，将最能体现发明对现有技术改进点的特征补入到权利要求中，使审查沟通过程更有效，同时也有利于提高审查效率。

五、小 结

综上所述，最接近的现有技术的选取需要建立在对发明进行全面理解的基础上，虽然专利权的保护范围以其权利要求的内容为准，但是不应只孤立地考虑权利要求的技术方案而忽视了说明书的实施方式，应当全面理解申请文件的技术方案，理解发明实质，进而确定最接近的现有技术，这样才能更准确地切中发明主旨，使审查过程沟通有效，提升了审查效率。