
发明创造名称:液位检测电路、控制器及热水器
外观设计名称:
决定号:182259
决定日:2019-06-27
委内编号:1F250506
优先权日:
申请(专利)号:201310208119.3
申请日:2013-05-29
复审请求人:美的集团股份有限公司 广东美的暖通设备有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李涵
合议组组长:杜鹃
参审员:付强
国际分类号:G01F23/22,F24H9/20
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作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征,其中,一部分区别技术特征被另一篇对比文件公开,且其所起的作用与其在本申请中为实际解决的技术问题所起作用相同,一部分区别技术特征是本领域技术人员容易想到的,其余区别技术特征是本领域的惯用技术手段,那么对于本领域技术人员来说,该项权利要求相对于上述对比文件和本领域的惯用技术手段的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201310208119.3,名称为“液位检测电路、控制器及热水器”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请日为2013年05月29日,公开日为2014年12月17日。申请人原为广东美的电器股份有限公司、广东美的暖通设备有限公司,后变更为广东美的暖通设备有限公司、美的集团股份有限公司。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月15日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定引用如下2篇对比文件:
对比文件1:CN201066453Y,公告日期为2008年05月28日;
对比文件2:CN201739150U,公告日期为2011年02月09日。
驳回决定所依据的文本为申请日2013年05月29日提交的说明书摘要、说明书第1-72段、摘要附图、说明书附图1-8,以及2017年09月11日提交的权利要求第1-9项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种液位检测电路,用于检测液体容器中的液位高度,并将检测到的液位信号输出到控制注水或放水的相应控制装置中,其特征在于,所述液位检测电路包括:
检测电极,包括一个设置于液体容器底部的公共端以及多个从所述液体容器底部往顶部排列设置的检测端,所述公共端接入安全特低交流电压;
信号处理电路,与所述多个检测端连接,包括多个与所述多个检测端对应设置的输出端,所述信号处理电路接收到相应的检测端有检测信号后在相应的输出端输出作为液位信号的检测波形;
所述信号处理电路包括多个信号处理子电路,所述每个信号处理子电路包括分压电阻R1、限流电阻R2、开关管Q1、上拉电阻R3、限流电阻R4以及滤波电容C1,其中,
所述分压电阻R1的第一端与相应的检测端及所述限流电阻R2的第一端连接,所述分压电阻R1的第二端接地,所述限流电阻R2的第二端与所述开关管Q1的控制端连接;
所述开关管Q1的高电位端接地,所述开关管Q1的低电位端经所述上拉电阻R3与直流电源连接,所述低电位端还经所述限流电阻R4和所述滤波电容C1接地、经所述限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接;
所述检测波形的最大电压值和最小电压值分别为6±2V、0.5±0.5V。
2. 如权利要求1所述的液位检测电路,其特征在于,所述每个信号处理子电路还包括二极管D1和限流电阻R5,所述二极管D1的阳极经所述限流电阻R5与所述检测电极相应的检测端连接,所述二极管D1的阴极与所述分压电阻R1的第一端连接。
3. 如权利要求1所述的液位检测电路,其特征在于,所述检测波形为矩形波。
4. 如权利要求3所述的液位检测电路,其特征在于,所述矩形波的频率为 50Hz。
5. 一种液位检测控制器,与水泵电连接,其特征在于,所述液位检测控制器包括控制模块以及如权利要求1至4任一项所述的液位检测电路,所述控制模块与水泵电连接,包括多个与所述液位检测电路中信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,所述控制模块接收并根据所述液位检测电路输出的检测波形控制所述水泵工作。
6. 如权利要求5所述的液位检测控制器,其特征在于,所述控制模块包括第一控制芯片,所述第一控制芯片与所述水泵的电机驱动电路电连接,所述第一控制芯片包括多个与所述信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,所述第一控制芯片根据所述检测波形发送水泵驱动信号到所述电机驱动电路以控制水泵工作。
7. 如权利要求5所述的液位检测控制器,其特征在于,所述控制模块包括第一控制芯片、信号转换电路和第二控制芯片;
所述第一控制芯片包括多个与所述信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚;
所述信号转换电路连接在所述第一控制芯片的控制引脚和所述第二控制芯片的输入引脚之间,所述第二控制芯片与所述水泵的电机驱动电路电连接;
所述第一控制芯片根据所述检测波形驱动所述信号转换电路输出水泵开关量到所述第二控制芯片,所述第二控制芯片根据所述水泵开关量发送水泵驱动信号到所述电机驱动电路以控制水泵工作。
8. 如权利要求5所述的液位检测控制器,其特征在于,还包括液位指示电路,所述液位指示电路与所述第一控制模块的驱动引脚连接;
所述液位指示电路包括多个LED指示模块,所述多个LED指示模块分别与所述控制模块相应的驱动引脚连接,每个所述LED指示模块包括发光二极管和限流电阻R6,所述发光二极管的阳极与电源连接、阴极经所述限流电阻R6与所述相应的驱动引脚连接。
9. 一种热水器,包括设备主体及液体容器,其特征在于,所述热水器还包括如权利要求5至8任一项所述的液位检测控制器,所述液位检测控制器与所述设备主体电路连接。”
驳回决定认为:独立权利要求1与对比文件1相比,其区别在于:还包括控制注水的控制装置,所述信号处理电路包括多个信号处理子电路,以及每个信号处理子电路的具体组成,检测波形的最大电压值和最小电压值分别为6±2V、0.5±0.5V。其中部分区别技术特征被对比文件2公开,其余技术特征为本领域技术人员的常规选择或惯用技术手段,因此在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识得到权利要求1所要保护的技术方案是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点与显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件2公开或是本领域惯用手段,因此也不具备专利法第22条第3款的规定。
独立权利要求5与对比文件1的区别为:液位检测控制器包括如权利要求1至4任一项所述的液位检测电路,而权利要求1-4的液位检测电路相对于对比文件1、2和公知常识不具备创造性,因此,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求6-8的附加技术特征或被对比文件1公开或是本领域惯用手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求9请求保护一种热水器。权利要求5-8的液位检测控制器相对于对比文件1、2和公知常识不具备创造性,而将液位控制器应用于热水器是本领域惯用手段,因此,权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人广东美的暖通设备有限公司、美的集团股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月26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,另外复审请求人于2018年05月07日再次提交权利要求书的全文修改替换页,但是与2018年04月26日提交的修改文本完全一致,这两次修改,都是在驳回决定针对权利要求书的基础上,在权利要求1中补入技术特征“所述检测电极的检测端口检测到波形为矩形波,且最大值为5V”,2018年05月07日提交的权利要求1如下:
“1. 一种液位检测电路,用于检测液体容器中的液位高度,并将检测到的液位信号输出到控制注水或放水的相应控制装置中,其特征在于,所述液位检测电路包括:
检测电极,包括一个设置于液体容器底部的公共端以及多个从所述液体容器底部往顶部排列设置的检测端,所述公共端接入安全特低交流电压;
信号处理电路,与所述多个检测端连接,包括多个与所述多个检测端对应设置的输出端,所述信号处理电路接收到相应的检测端有检测信号后在相应的输出端输出作为液位信号的检测波形;
所述信号处理电路包括多个信号处理子电路,所述每个信号处理子电路包括分压电阻R1、限流电阻R2、开关管Q1、上拉电阻R3、限流电阻R4以及滤波电容C1,其中,
所述分压电阻R1的第一端与相应的检测端及所述限流电阻R2的第一端连接,所述分压电阻R1的第二端接地,所述限流电阻R2的第二端与所述开关管Q1的控制端连接;
所述开关管Q1的高电位端接地,所述开关管Q1的低电位端经所述上拉电阻R3与直流电源连接,所述低电位端还经所述限流电阻R4和所述滤波电容C1接地、经所述限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接;
所述检测波形的最大电压值和最小电压值分别为6±2V、0.5±0.5V;
所述检测电极的检测端口检测到波形为矩形波,且最大值为5V。”
复审请求人认为:(1)对比文件2的探头d和探头e上的电压为正弦波交流电,对比文件2并没有公开技术特征“检测端C1~Cn中一个或多个则可提供特定的检测波形,检测波形是最大电压值为约5V、最小电压值接近0V、频率为50Hz的矩形波”;本申请的检测波形是由检测端C1-Cn提供,并不是信号处理电路提供,即水和检测电极之间流动的是矩形波信号,如果假定C1-Cn提供的为交流正弦波,那么经过二极管D1和三极管Q1后,只能输出放大的正弦半波,不可能生成矩形波。(2)对比文件2未给出在检测端提供矩形波的启示,因为对比文件2在探头d和e上为正弦交流信号,与本申请在检测端口加矩形波是不同的,并且本领域技术人员也没有动机增设矩形波生成模块,从而在对比文件2的检测端提供矩形波,并且对比文件2也不能并没有动机来解决本申请的降低电极电化学腐蚀、延缓结垢的技术问题。(3)对比文件2的信号处理电路是为了将正弦交流信号变成矩形波,而本申请的信号处理电路仅对矩形波进行整流放大,两者作用是不同的。因此本申请权利要求1-9具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年05月11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仍坚持原驳回决定。
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2018年10月29日向复审请求人发出复审通知书,指出:对于信号处理电路输出的检测波形的最大值,权利要求1限定了两个范围,一个是6±2V,一个是5V,因此导致权利要求1不清楚,不符合专利法第26条第4款的规定。
但是不管权利要求1要求保护的是上述哪个范围,权利要求1与对比文件2的区别都为:(1)在信号处理电路结构方面,本申请还具有限流电阻R2、限流电阻R4,限流电阻R2第一端连接分压电阻R1且第二端与开关管Q1的控制端连接,开关管Q1的低电位端经上拉电阻R3与直流电源连接,低电位端还经限流电阻R4和滤波电容C1接地,经限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接,检测波形的最小电压值为0.5±0.5V;(2)相应控制装置用于控制注水和放水。区别(1),或是本领域的惯用技术手段或是本领域技术人员容易想到的,区别(2)为本领域惯用技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2和本领域惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征被对比文件2公开,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求5请求保护的技术方案与对比文件2的区别为:(1)液位检测控制器的控制模块与水泵电连接,包括多个与液位检测电路中信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,控制模块根据液位检测电路输出的检测波形控制水泵工作;(2)如权利要求1-4之一的技术方案与对比文件2的区别。区别(1)的部分技术特征被对比文件1公开,且其在对比文件1中所起的作用与其在本申请权利要求5中为解决其技术问题所起的作用相同,其余技术特征为本领域的惯用技术手段;区别(2)具体理由如在权利要求1-4创造性评述中所述。因此,权利要求5相对于对比文件2、1和本领域惯用技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求6-8的附加技术特征或被对比文件1公开或是本领域惯用技术手段或是本领域技术人员容易想到的,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求9要求保护一种热水器,其中液位控制器可应用于具有液体容器的热水器是本领域惯用技术手段,并且在应用于热水器后,液位检测控制器应与热水器的设备主体电路连接,从而实现热水器的水位控制,这也是本领域惯用技术手段。由于权利要求5-8所要求保护的液位控制器相对于对比文件2、1和本领域惯用技术手段不具备创造性,则权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上,即使克服不清楚问题,本申请权利要求1-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2018年12月11日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的全文修改替换页。其中,在驳回决定针对的文本的基础上,将权利要求1的技术特征“所述检测波形的最大电压值和最小电压值分别为6±2V、0.5±0.5V”删除,并补入新的技术特征“所述检测电极包括公共端C0和检测端C1~Cn,在所述检测端C1~Cn中一个或多个与所述公共端C0导通后,所述检测端C1~Cn中一个或多个则可提供特定的检测波形,所述检测波形是最大电压值为约5V、最小电压值接近0V、频率为50Hz的矩形波”,新修改的权利要求1如下:
“1. 一种液位检测电路,用于检测液体容器中的液位高度,并将检测到的液位信号输出到控制注水或放水的相应控制装置中,其特征在于,所述液位检测电路包括:
检测电极,包括一个设置于液体容器底部的公共端以及多个从所述液体容器底部往顶部排列设置的检测端,所述公共端接入安全特低交流电压;
信号处理电路,与所述多个检测端连接,包括多个与所述多个检测端对应设置的输出端,所述信号处理电路接收到相应的检测端有检测信号后在相应的输出端输出作为液位信号的检测波形;
所述信号处理电路包括多个信号处理子电路,所述每个信号处理子电路包括分压电阻R1、限流电阻R2、开关管Q1、上拉电阻R3、限流电阻R4以及滤波电容C1,其中,
所述分压电阻R1的第一端与相应的检测端及所述限流电阻R2的第一端连接,所述分压电阻R1的第二端接地,所述限流电阻R2的第二端与所述开关管Q1的控制端连接;
所述开关管Q1的高电位端接地,所述开关管Q1的低电位端经所述上拉电阻R3与直流电源连接,所述低电位端还经所述限流电阻R4和所述滤波电容C1接地、经所述限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接;
所述检测电极包括公共端C0和检测端C1~Cn,在所述检测端C1~Cn中一个或多个与所述公共端C0导通后,所述检测端C1~Cn中一个或多个则可提供特定的检测波形,所述检测波形是最大电压值为约5V、最小电压值接近0V、频率为50Hz的矩形波。”
复审请求人认为:(1)对比文件2的探头d和探头e上的电压为正弦波交流电,对比文件2并没有公开技术特征“检测端C1~Cn中一个或多个则可提供特定的检测波形,检测波形是最大电压值为约5V、最小电压值接近0V、频率为50Hz的矩形波”;本申请的检测波形是由检测端C1-Cn提供,并不是信号处理电路提供,即水和检测电极之间流动的是矩形波信号,如果假定C1-Cn提供的为交流正弦波,那么经过二极管D1和三极管Q1后,只能输出放大的正弦半波,不可能生成矩形波。(2)对比文件2未给出在检测端提供矩形波的启示,因为对比文件2在探头d和e上为正弦交流信号,与本申请在检测端口加矩形波是不同的,并且本领域技术人员也没有动机增设矩形波生成模块,从而在对比文件2的检测端提供矩形波,并且对比文件2也不能并没有动机来解决本申请的降低电极电化学腐蚀、延缓结垢的技术问题。(3)对比文件2的信号处理电路是为了将正弦交流信号变成矩形波,而本申请的信号处理电路仅对矩形波进行整流放大,两者作用是不同的。因此,本申请权利要求1-9具备创造性。
合议组于2019年03月14日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件2的区别在于:(1)在信号处理电路结构方面,开关电路结构不同,本申请采用开关管Q1作为开关电路,对比文件2的三极管Q3和光电割离U2构成了开关电路;此外,本申请还具有限流电阻R2、限流电阻R4,限流电阻R2第一端连接分压电阻R1且第二端与开关管Q1的控制端连接,开关管Q1的高电位接地,低电位端经上拉电阻R3与直流电源连接,低电位端还经限流电阻R4和滤波电容C1接地,经限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接;(2)相应控制装置用于控制注水和放水。区别(1),或是本领域的惯用技术手段或是本领域技术人员容易想到的,区别(2)为本领域惯用技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2和本领域惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征已被对比文件2公开,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求5请求保护的技术方案与对比文件2的区别为:(1)液位检测控制器的控制模块与水泵电连接,包括多个与液位检测电路中信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,控制模块根据液位检测电路输出的检测波形控制水泵工作;(2)如权利要求1-4之一的技术方案与对比文件2的区别。区别(1)的部分技术特征被对比文件1公开,且其在对比文件1中所起的作用与其在本申请权利要求5中为解决其技术问题所起的作用相同,其余技术特征为本领域的惯用技术手段;区别(2)具体理由如在权利要求1-4创造性评述中所述。因此,权利要求5相对于对比文件2、1和本领域惯用技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求6-8的附加技术特征或被对比文件1公开或是本领域惯用技术手段或是本领域技术人员容易想到的,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求9要求保护一种热水器,其中液位控制器可应用于具有液体容器的热水器是本领域惯用技术手段,并且在应用于热水器后,液位检测控制器应与热水器的设备主体电路连接,从而实现热水器的水位控制,这也是本领域惯用技术手段。由于权利要求5-8所要求保护的液位控制器相对于对比文件2、1和本领域惯用技术手段不具备创造性,则权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年04月01日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的全文修改替换页。在这次修改中,将申请日2013年05月29日提交的原权利要求6、8、1合并作为新的权利要求1,并修改了其他权利要求的引用关系。新提交的权利要求书如下:
“1. 一种液位检测控制器,与水泵电连接,其特征在于,所述液位检测控制器包括控制模块以及液位检测电路,所述控制模块与水泵电连接,包括多个与所述液位检测电路中信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,所述控制模块接收并根据所述液位检测电路输出的检测波形控制所述水泵工作;
液位检测电路,用于检测液体容器中的液位高度,并将检测到的液位信号输出到控制注水或放水的相应控制装置中,所述液位检测电路包括:
检测电极,包括一个设置于液体容器底部的公共端以及多个从所述液体容器底部往顶部排列设置的检测端,所述公共端接入安全特低交流电压;
信号处理电路,与所述多个检测端连接,包括多个与所述多个检测端对应设置的输出端,所述信号处理电路接收到相应的检测端有检测信号后在相应的输出端输出作为液位信号的检测波形
所述控制模块包括第一控制芯片、信号转换电路和第二控制芯片;
所述第一控制芯片包括多个与所述信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚;
所述信号转换电路连接在所述第一控制芯片的控制引脚和所述第二控制芯片的输入引脚之间,所述第二控制芯片与所述水泵的电机驱动电路电连接;
所述第一控制芯片根据所述检测波形驱动所述信号转换电路输出水泵开关量到所述第二控制芯片,所述第二控制芯片根据所述水泵开关量发送水泵驱动信号到所述电机驱动电路以控制水泵工作。
2. 如权利要求1所述的液位检测控制器,其特征在于,所述控制模块包括第一控制芯片,所述第一控制芯片与所述水泵的电机驱动电路电连接,所述第一控制芯片包括多个与所述信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,所述第一控制芯片根据所述检测波形发送水泵驱动信号到所述电机驱动电路以控制水泵工作。
3. 如权利要求1所述的液位检测控制器,其特征在于,还包括液位指示电路,所述液位指示电路与所述第一控制模块的驱动引脚连接;
所述液位指示电路包括多个LED指示模块,所述多个LED指示模块分别与所述控制模块相应的驱动引脚连接,每个所述LED指示模块包括发光二极管和限流电阻R6,所述发光二极管的阳极与电源连接、阴极经所述限流电阻R6与所述相应的驱动引脚连接。
4. 如权利要求1所述的液位检测控制器,其特征在于,所述信号处理电路包括多个信号处理子电路,所述每个信号处理子电路包括分压电阻R1、限流电阻R2、开关管Q1、上拉电阻R3、限流电阻R4以及滤波电容C1,其中,
所述分压电阻R1的第一端与相应的检测端及所述限流电阻R2的第一端连接,所述分压电阻R1的第二端接地,所述限流电阻R2的第二端与所述开关管Q1的控制端连接;
所述开关管Q1的高电位端接地,所述开关管Q1的低电位端经所述上拉电阻R3与直流电源连接,所述低电位端还经所述限流电阻R4和所述滤波电容C1接地、经所述限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接。
5. 如权利要求4所述的液位检测电路,其特征在于,所述每个信号处理子电路还包括二极管D1和限流电阻R5,所述二极管D1的阳极经所述限流电阻R5与所述检测电极相应的检测端连接,所述二极管D1的阴极与所述分压电阻R1的第一端连接。
6. 如权利要求1所述的液位检测控制器,其特征在于,所述检测波形为矩形波。
7. 如权利要求6所述的液位检测控制器,其特征在于,所述矩形波的最大电压值和最小电压值分别为6±2V、0.5±0.5V,所述矩形波的频率为50Hz。
8. 一种热水器,包括设备主体及液体容器,其特征在于,所述热水器还包括如权利要求1至7任一项所述的液位检测控制器,所述液位检测控制器与所述设备主体电路连接。”
复审请求人认为:本申请设置两个控制芯片,其解决的技术问题是如何根据大型饮水机或蓄水池的实际需求,设计相应的液位检测控制器以提高液位检测控制的精确度。第一,现有技术中并没有注意到不同的用户可能存在不同的习惯或者需求,如大型饮水机或蓄水池的实际需求,那么本领域技术人员没有动机要解决针对不同用户习惯而设计相应的液位检测控制器问题;第二,即使要解决针对不同用户习惯或需求设计相应的液位控制器问题,应当想到的应该是增加探头数量,减小探头间隔,而不会将不能体现习惯的因素作为衡量指标,不会想到还要增加一个控制芯片;第三,对于大型饮水机或蓄水池,采用一个控制芯片,无法保证水泵开关量的精确度,从而导致水泵控制的精确度差,采用两个控制芯片,使得第一控制芯片输出水泵开关量到第二控制芯片,一方面开关量为数字信号,可以在经过数米传输的同时保证信号的完整性,另一方面采用两个控制芯片分别转换为水泵开关量和将开关量转换为水泵驱动信号,提高水泵控制精确性;第四和第五点为,上述特征是本发明的发明点特征,是相对于现有技术最大的改进,在评述中用了太多容易想到,有失公允,本领域技术人员在对比文件1的基础上,要想到具有两个控制芯片和信号转换电路,以及这几个元件的连接方式和控制方式,这就赋予了本领域技术人员强大的创造性能力,是不可取的。因此,本申请权利要求1-8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,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审程序中,复审请求人于2018年04月26日、2018年05月07日、2018年12月11日和2019年04月01日分别提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,其中2019年04月01日所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定。本决定以于申请日2013年05月29日提交的说明书摘要、说明书第1-72段、摘要附图、说明书附图1-8,以及2019年04月01日提交的权利要求第1-8项为基础作出。
(二)关于专利法第22条第3款的问题
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。
如果一项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之间存在区别技术特征,其中,一部分区别技术特征被另一篇对比文件公开,且其所起的作用与其在本申请中为实际解决的技术问题所起作用相同,一部分区别技术特征是本领域技术人员容易想到的,其余区别技术特征是本领域的惯用技术手段,那么对于本领域技术人员来说,该项权利要求相对于上述对比文件和本领域的惯用技术手段的结合不具备创造性。
具体到本案:
权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
1、权利要求1要求保护一种液位检测电路,对比文件2公开了一种水泵控制器的探头电路,并具体公开了如下内容(说明书第1段、13-32段,附图1-2):该水泵控制器探头电路,是一种以探测水位输入装置为基础形成交流脉冲信号以达到控制水泵的控制器探头电路(说明书第1段);用一组与其它电路完全隔离的低压交流50Hz电源做水位探测回路供电,通过水做导电媒介,连接探头整流和交流电负半周放电电路1、探头抗干扰电路2、探头信号放大电路3、探头光电隔离电路4、脉冲形成电路5、半波整流电路6;探头整流和交流电负半周放电电路1及探头抗干扰电路2由探头负载电阻(R10)、探头信号整流二极管(D10)、和交流电负半周放电路二级管(D11)、探头信号整流后滤波电容(C6)、探头信号整流后对地负载电阻(R8)组成;探头信号放大电路3由低压50Hz半波整流二极管(D2)、探头信号放大三极管负载电阻(R4)、探头信号放大后光电割离IC(U2)、探头信号放大三级管(Q3)组成;探头光电隔离电路4由探头信号放大后光电割离IC(U2)组成;脉冲形成电路5由探头信号放大后光电割离IC(U2)、光耦三极管负载电阻(R2)、光耦三极管工作电压 5V组成;半波整流电路6由探头信号放大电路3经低压50Hz半波整流二极管(D2)组成;具体的连接方式为(参见附图2):负载电阻R8的上端与相应的探头高f和放大三极管Q3的基极连接,负载电阻R8的下端接地,三极管Q3的基极和地之间连接滤波电容C6,三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极经光电割离IC(U2)和负载电阻R4与交流供电端连接,光电割离IC(U2)的4引脚经负载电阻R2连接5V直流电源,3引脚接地。具体工作原理:探头部分由一组与其它电路完全隔离的低压交流50Hz电源通过接插头J1的5、6脚引入,分别到达A端和B端,A端通过导线接入水池低探头d,中探头e、高探头f两探头通过导线分别接到R9、R10的输入端,其中探头e、高探头f连接的电子元件及电路工作原理都是一样;水池水满状态探头电路工作原理为,低探头d与高探头f通过水做导电媒介电阻R10输入交流电,经过D10半波整流后到Q3基极的信号为50Hz正半波,Q3集电极供电与基极的一样为同频同相50Hz正半波。所以U2内的发光二极管发的光为每秒50次,这时U2的4脚输出为50Hz的脉冲信号,它的幅度为5V,在这同时交流电负半周通过放电二极管(D11)与水形成回路,所以这时水与探头流动的是交流电,这种状况控制器CPU收到信号就可判断水池低探头d、中探头e、高探头f都在水里(水满);水池缺水状态探头电路工作原理,水池里只有低探头d在水里与其它两探头不能以水做媒介形成导电回路,R9、R10无电信号输入,所以两个三极管Q2、Q3都不导通。这种状况控制器CPU收到信号判断水池中探头e、高探头f都不在水里(缺水)。
本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件2公开的内容相比,对比文件2公开了一种水泵控制器的探头电路,在对比文件2中具有控制器CPU,用于接收探头电路处理后的水位信号,因此该控制器CPU和探头电路一起构成本申请权利要求1的“液位检测控制器”,其中控制器CPU相当于本申请权利要求1的“控制模块”,并相当于公开了本申请权利要求1的“控制模块接收液位检测电路输出的检测波形”。
对比文件2的探头电路是用于探测水池水位,水池相当于本申请权利要求1的“液体容器”,探头电路则相当于本申请权利要求1的“用于检测液体容器中的液位高度的液位检测电路”;对比文件2中具有控制器CPU,用于接收探头电路输出的水位信号,因此相当于公开了本申请权利要求1的“将检测到的液位信号输出到相应控制装置中”。
对比文件2的低探头d、中探头e和高探头f相当于本申请权利要求1的“检测电极”,对比文件2中,探头部分由一组与其它电路完全隔离的低压交流50Hz电源通过接插头J1的5、6脚引入,分别到达A端和B端,A端通过导线接入水池低探头d,附图2中示出A、B端为20V交流电压,因此,这里的低探头d相当于本申请权利要求1的“一个设置于液体容器底部的公共端”,并且对比文件2公开了本申请权利要求1的“所述公共端接入安全特低交流电压”,对比文件2中,判断水位是通过低探头d在水里与其他两探头e、f是否以水做媒介形成导电回路,因此,中探头e和高探头f相当于本申请权利要求1的“多个从所述液体容器底部往顶部排列设置的检测端”。
对比文件2的探头整流和交流电负半周放电电路1、探头抗干扰电路2、探头信号放大电路3、探头光电隔离电路4、脉冲形成电路5相当于本申请权利要求1的“信号处理电路”,对比文件2的探头整流和交流电负半周放电电路1与中探头e和高探头f连接,因此对比文件2相当于公开了本申请权利要求1的“信号处理电路,与所述多个检测端连接”,并且对比文件2的探头光电隔离电路4中的光电割离IC(U2)的4脚输出幅度5V的50Hz脉冲信号,该4脚作为液位信号的输出端,并且,中探头e、高探头f连接的电子元件及电路工作原理都是一样,即有两套处理电路,因此,对比文件2相当于公开了本申请权利要求1的“包括多个与所述多个检测端对应设置的输出端,所述信号处理电路接收到相应的检测端有检测信号后在相应的输出端输出作为液位信号的检测波形”。 对比文件2虽然为“水泵控制器的探头电路”,但是在对比文件2中并未具体公开如何实现根据信号处理电路的输出来对水泵控制。
由此可见,权利要求1请求保护的技术方案与对比文件2的区别为:(1)液位检测控制器的控制模块与水泵电连接,包括多个与液位检测电路中信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,控制模块根据液位检测电路输出的检测波形控制水泵工作,控制注水和排水;(2)控制模块包括第一控制芯片、信号转换电路和第二控制芯片,第一控制芯片包括多个与信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚,信号转换电路连接在第一控制芯片的控制引脚和第二控制芯片的输入引脚之间,第二控制芯片与水泵的电机驱动电路电连接,第一控制芯片根据检测波形驱动信号转换电路输出水泵开关量到第二控制芯片,第二控制芯片根据水泵开关量发送水泵驱动信号到电机驱动电路以控制水泵工作。发明实际解决的技术问题是如何对大型设备的水泵进行控制。
对于区别(1),对比文件1公开了一种智能液位控制器,并具体公开了如下内容(参见说明书第2页最后一段,第3页倒数第2段-第5页第1段,附图3):具有四个采样电极,包括一个公共端1和三个水位检测端2、3、4,在水淹没水位检测端时,与公共端导通,产生能够表征水位的采样信号,采样信号通过采样信号处理单元进行处理后输入到微控制器(相当于本申请权利要求1的控制模块),由微控制器根据检测到的水位,输出相应的控制信号控制水泵驱动电路驱动水泵运转,微控制器与水泵驱动电路电连接(参见附图3),即与水泵电连接,具体地,微控制器U1根据比较器U2发出的信号,判断启动或停止水泵,并发出两路控制信号,分别控制两个水泵的工作,控制信号分别经光电耦合器U6/U7耦合后各自连接到三极管Q1/Q2的基极,经所述三极管分别驱动继电器Z1/Z2线圈,从而控制相应的继电器触点动作,使得与继电器Z1/Z2触点对应相连的水泵M1/M2启动工作。由此可见,区别(1)中的“液位检测控制器的控制模块与水泵电连接,控制模块根据液位检测电路输出的检测波形控制水泵工作”已经被对比文件1公开,且其在对比文件1中所起的作用与其在本申请权利要求1中为解决其技术问题所起的作用相同,都是用于根据水位实现对水泵的控制,也就是说对比文件1给出了将上述技术特征用于该对比文件2以解决其技术问题的启示。另外,由于对比文件2中具有两个检测端,即中探头e和高探头f,并具有两套信号处理子电路,并分别输出两个波形信号,因此控制器CPU应包括两个与信号处理电路输出端对应连接的信号输入引脚,并在具有多个电极时,包括多个信号输入引脚,这都是本领域惯用技术手段。
对于区别(2),对比文件1的微控制器相当于本申请权利要求1的第一控制芯片,也就是说,对比文件1公开了具有第一控制芯片;此外,第一控制芯片包括多个与信号处理电路的多个输出端对应连接的信号输入引脚为本领域的惯用技术手段。并且,根据对比文件1公开的内容可知,对比文件1只是设置一个控制芯片,完成两个功能,即获得水位信号和对水泵进行控制,对于一些大型设备,再单独设置一个第二控制芯片,使得两个芯片各完成一个功能,例如第一控制芯片接收水位信号,第二控制芯片与水泵的电极驱动电路电连接,是本领域技术人员容易想到的。而为了控制信号的传输,在第一控制芯片的控制引脚和第二控制芯片的输入引脚之间,需要连接信号转换电路,第一控制芯片根据检测波形驱动信号转换电路输出水泵开关量到第二控制芯片,第二控制芯片根据水泵开关量发送水泵驱动信号到电极驱动电路以控制水泵工作,这也是本领域技术人员容易想到的。最后,将水泵的具体工作方式设置成控制注水或控制排水,属于本领域的惯用技术手段。
由此可知,在对比文件2的基础上结合对比文件1以及本领域的惯用技术手段,得出该权利要求1的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求1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。
对于复审请求人的意见,合议组认为:
(1)首先关于第一和第二点意见,对于本领域技术人员来说,设计一类产品,必然要考虑不同用户的习惯和需求,例如对于同类产品,是家庭用还是工业用,都会具有不同的设计。同样对于饮水机等产品,根据其是大型还是普通型,一般也都会在各方面有不同设计,并且对于饮水机、热水器这类型产品,必然要设计其传感器和相应的控制系统,增加测量水位的探头,只是关于传感器的改进,一般而言,对于大型设备或系统,控制系统会更复杂,并且一般复杂的控制系统,可设计成多控制器系统,这是本领域的惯用手段。综上,本领域技术人员有动机针对用户来设计不同液位控制器,并且对于大型装置或系统有动机去增设相应控制芯片。
(2)对于第三点意见,首先,根据对比文件1公开内容(参见权利要求1的评述),对比文件1也是将采样信号转换为水泵开关量(即数字信号),经过光耦电路,连接水泵驱动电路,即对比文件1中传送的也为数字信号,因此也能保持信号完整性。
对比文件1的单一控制芯片与本申请图5所示的主要区别,仅为本申请光耦(光耦即为信号转换电路)后连接第二控制芯片,通过第二控制芯片驱动水泵,即本申请有两个控制芯片;在本申请说明书中还指出了(说明书第44段)第一控制芯片为独立设置的芯片,第二控制芯片为设备主体的芯片,也就是说,在本申请中这样设计,其实是主从机的一种设计方式,从机(第一控制芯片)采集水位并输出相应信号,传送到主机,主机(第二控制芯片)再进行相应控制。这种设计方式是非常常见的,例如,在工业中多采用的上下位机系统,即是类似的控制形式,上位机(也可叫主机)接收下位机(也可叫从机)输出的信号,分析处理后作出判断,并控制其他装置做出相应反应;另外,在书籍《多单片机系统应用技术》(“多单片机系统应用技术”,宗光华 等,第132页,国防工业出版社,2003年10月)的第4章(第132页)也指出,在工业控制领域,由多单片机构成的系统很多,如大规模测控系统、大型车辆控制系统、集散控制系统、机器人控制系统等,单个单片机在这些应用场合往往仅负责某一点或某个子系统的控制,对整个系统中各点的监测或各个子系统的协调控制则由一个功能更强的中央处理器如PC机完成。因此,对于大型或复杂控制系统设置多个控制芯片,是本领域的惯用手段,在此基础上以及在对比文件公开的内容的基础上,增设一主控制芯片(第二控制芯片),根据下位液位检测芯片(第一控制芯片)输出信息来控制水泵,是本领域技术人员容易想到的。
(3)第四点和第五点意见指出两个控制芯片的设计是本申请的发明点,但是事实上,根据本申请说明书记载,本申请声称的发明点并不在于此,是复审请求人根据对比文件公开的内容而重新认定的发明点。但是如前述分析,不管是否为发明点,这种为控制系统增设控制芯片的方式,也为本领域的惯用手段,在对比文件1已经具有第一控制芯片和信号转换电路(在本申请和对比文件1中信号转换电路都为光耦电路)的情况下,将转换后的水泵启动信号发送到主设备控制器(即第二控制芯片)从而实现对水泵的驱动,是本领域技术人员容易想到的,并不能够使得本申请具备创造性。
因此,复审请求人的意见不能被接受。
2、对于权利要求2的技术方案,对比文件1公开的内容如在权利要求1的评述中所述。对比文件1的微控制器相当于本申请权利要求2的第一控制芯片,因此,本申请权利要求2的“控制模块包括第一控制芯片,所述第一控制芯片与所述水泵的电机驱动电路电连接,所述第一控制芯片根据所述检测波形发送水泵驱动信号到所述电机驱动电路以控制水泵工作”已经被对比文件1公开,且在对比文件1中所起的作用与其在本申请权利要求2中所起的作用相同,都是用于根据水位控制水泵工作。此外,由于对比文件2中具有两个检测端,即中探头e和高探头f,并具有两套信号处理子电路,并分别输出两个波形信号,因此控制器CPU应包括两个与信号处理电路输出端对应连接的信号输入引脚,并在具有多个电极时,包括多个信号输入引脚,这都是本领域惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2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引用权利要求1。对比文件1公开了如下内容(参见附图3):微控制器U1的RB0-RB7端口分别通过一个电阻连接发光二极管LED,附图3中的微控制器U1的RB0-RB7端口相当于本申请权利要求3的“第一控制模块的驱动引脚”,RB0-RB7端口连接的电阻和发光二极管LED相当于本申请权利要求3的“指示电路”和“多个LED指示模块”,这里的电阻相当于本申请权利要求3的“限流电路R6”,并且附图3示出了发光二极管LED的阳极与5V电源连接,阴极经电阻与相应的驱动引脚连接。虽然对比文件1中未指出该指示电路用于指示液位,但是对于液位控制器来说,其中具有的指示电路多是用于指示液位的,这是本领域的惯用技术手段。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求3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引用权利要求1。对比文件2公开内容参加权利要求1的评述。
对于信号处理子电路的具体结构,对比文件2中,负载电阻R8的上端与相应的高探头f和放大三极管Q3的基极连接,负载电阻R8的下端接地,三极管Q3的基极和地之间连接滤波电容C6,三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极经光电割离IC(U2)和负载电阻R4与交流供电端连接,光电割离IC(U2)的4引脚经负载电阻R2连接5V直流电源,3引脚接地,对比文件2的信号处理电路的输出波形,即IC(U2)的引脚4输出的波形,对于电路工作原理,对比文件2指出了,Q3集电极供电与基极的一样为同频同相50Hz正半波,所以U2内的发光二极管发的光为每秒50次,这时U2的4脚输出为50Hz的脉冲信号,参照附图2,U2的4脚通过上拉电阻R1连接5V直流电源,所以在U2内的光敏三极管截止时,U2的4脚输出高电平信号,在光敏三极管感测到导通时,由于U2的3脚接地,U2的4脚被拉低,输出低电平信号,这与本申请中,在开关管Q1没有导通时,输出高电平,在开关管Q1导通后输出低电平是一样的,也就是说,对比文件2在信号处理电路的输出端(U2的4脚)输出的检测波形也为矩形波,并且对比文件2的三极管Q3和光电割离IC(U2)构成的电路,为一种开关电路,该开关电路与本申请权利要求4中的“开关管Q1”的作用相当;此外,对比文件2的负载电阻R8相当于本申请权利要求4的“分压电阻R1”,负载电阻R2相当于本申请权利要求4的“上拉电阻R3”,滤波电容C6相当于本申请权利要求4的“滤波电容C1”,负载电阻R8的上端与相应的高探头f和放大三极管Q3的基极连接,负载电阻R8的下端接地,相当于公开了本申请权利要求4的“分压电阻R1的第一端与相应的检测端连接,所述分压电阻R1的第二端接地”。
根据上述对比,可知,在信号处理电路结构方面,本申请与对比文件2的开关电路结构不同,本申请采用开关管Q1作为开关电路,对比文件2的三极管Q3和光电割离U2构成了开关电路;此外,本申请还具有限流电阻R2、限流电阻R4,限流电阻R2第一端连接分压电阻R1且第二端与开关管Q1的控制端连接,开关管Q1的高电位接地,低电位端经上拉电阻R3与直流电源连接,低电位端还经限流电阻R4和滤波电容C1接地,经限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接。
首先,对比文件2与本申请都是采用正半波信号作为控制信号,接入开关电路的控制端,控制开关电路(对比文件2中,开关电路由三极管Q3和光电割离U2构成,本申请中,开关电路由开关管Q1构成)的通断,即开关电路的另外两端分别接直流5V电源和接地(在对比文件2中,光电割离U2的4引脚接直流5V,3引脚接地,本申请中开关管Q1的集电极接直流5V,发射极接地),在开关电路接通时,输出低电平,在开关电路接通时,输出5V高电平,也就是说,对比文件2只是在开关电路设计上与本申请不同,基本工作原理是相同的,对比文件2中是考虑了需要光电隔离以抗干扰,因此采用了放大三极管和光电隔离而生成5V矩形波,而对于开关电路的其他常规设计,本领域技术人员可知,开关三极管具有断路和接通的作用,被广泛应用于各种开关电路中,如常用的开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等,并且与对比文件2的光耦开关的工作原理基本一致,都是具有一个控制端,控制端信号控制另外两端的连通和断开,因此,在不考虑光电隔离时,对比文件2的由放大三极管和光电隔离构成的开关电路可以简单以一开关三极管来替代,这是本领域技术人员在开关电路设计上的常规选择。
另外,对于开关管的基极,为了防止基极电流过大,在开关管的基极加上限流电阻是本领域惯用技术手段,此外信号处理电路的输出一般送入到处理芯片,而为了保护处理芯片,也需要采用限流电阻对电流进行限流,这也是本领域的惯用技术手段。综上,本领域技术人员根据对比文件2的电路结构和上述本领域在开关电路设计上的常规选择,容易得到本申请的电路连接方式,即限流电阻R2第一端连接分压电阻R1且第二端与开关管Q1的控制端连接,开关管Q1的高电位接地,低电位端经上拉电阻R3与直流电源连接,低电位端还连接限流电阻R4,经限流电阻R4与相应的信号输入引脚连接。
在对比文件2中具有滤波电容C6,但是该滤波电容放置在信号处理电路的三级管Q3的基极与地之间,对检测端的电信号进行滤波,但本领域技术人员容易想到,该滤波电容同样也可放置在信号处理电路的输出端,以对信号处理电路的输出信号进行滤波,从而得到本申请的开关管Q1的低电位端还经限流电阻R4和滤波电容C1接地的电路连接方式。
因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求4也不具备创造性。
5、权利要求5引用权利要求4。对比文件2公开了如下内容(参见附图2):对于高探头f的信号处理电路,还具有二极管D10(相当于权利要求5的二极管D1)和限流电阻R10(相当于权利要求5的限流电阻R5),二极管D10的阳极经限流电阻R10与高探头f连接,二极管D10的阴极与电阻R8(相当于权利要求5的分压电阻R1)的上端连接。由此可见,权利要求5的附加技术特征已经被对比文件2公开,因此,在其引用的权利要求4不具备创造性的情况下,权利要求5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引用权利要求1,权利要求7引用权利要求6。根据权利要求4的评述可知,对比文件2中,低探头d与中探头e,高探头f通过水做导电媒介输入交流电,在光电割离IC的引脚4输出矩形波,由于光电割离IC的引脚4接5V直流电源,3引脚接地,因此,该输出的波形最大电压值为5V,最小电压接近0V(落入权利要求7限定的电压数值范围内),而且该矩形波的频率为50Hz。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求6、7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求8要求保护一种热水器,其中液位检测控制器可应用于具有液体容器的热水器是本领域惯用技术手段,并且在应用于热水器后,液位检测控制器应与热水器的设备主体电路连接,从而实现热水器的水位控制,这也是本领域惯用技术手段。由于权利要求1-7所要求保护的液位检测控制器相对于对比文件2、1和本领域惯用技术手段不具备创造性,则权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月15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,请求人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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