針對模型仿真權利要求的檢索策略分析

楊 丹

（國家知識產(chǎn)權局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇 蘇州 215000）

光電領域的專利文件可謂是形形色色、包羅萬象，幾乎囊括各行各業(yè)，而其中又以控制領域更甚。從涉及領域劃分，大到衛(wèi)星[1]、飛機、機器人、船舶等離不開控制，小到空調(diào)[2]、冰箱等也需要控制；從控制對象劃分，又有對溫度[3]、液位、流量、速度、加速度、角速度、高度、方向等實施控制策略；從應用場合劃分，工廠的流水線、高校的實驗室，控制始終扮演著重要角色。因此，這也導致了控制領域的“檢索難”問題。本文將針對控制領域?qū)＠募婕暗囊粋€分支——模型仿真權利要求，給出一定的檢索技巧。

1 控制領域模型仿真專利文件的特點

1.1 分類號檢索不夠準確、擴展多

專利分類號G05B17/00 為“包含使用所述系統(tǒng)的模型或模擬器的系統(tǒng)”，而又特別規(guī)定了G05B13/00（自適應控制系統(tǒng)）、G05B15/00（計算機控制系統(tǒng)）、G05B19/00（程序控制系統(tǒng)）優(yōu)先，可見G05B13、G05 B15、G05B17、G05B19 幾個分類號之間的界限并不是十分清晰。此外，在對某一個具體的控制系統(tǒng)或控制裝置進行模擬、仿真、測試的情況下，還有可能涉及該具體的領域，即G05B17 分類號下的專利文件涉及的領域也較多、較雜。因而，針對G05B17 下的專利文件，往往難以確定十分準確的分類號，導致檢索過程中需要擴展較多的分體號，而這些分類號下的專利文件又涉及較廣，在此基礎上，關鍵詞的選擇和取舍就成了檢索策略適時調(diào)整的重中之重。

1.2 關鍵詞檢索寬泛、難擴展

控制系統(tǒng)或控制裝置的模擬仿真過程，通常包含一些通用的詞，例如計算機、處理器、單片機、控制面板、傳感器等，將這類詞作為關鍵詞進行檢索，無疑會帶來極大的噪聲；此外，對這些關鍵詞進行擴展也存有很多問題，例如控制面板，其同義詞或者近義詞很難界定，應該說能起到用戶操作控制系統(tǒng)或控制裝置界面作用的部分都可以稱之為控制面板。因此，關鍵詞的寬泛性和難以擴展性也會大大降低檢索效率。

綜上所述，針對控制系統(tǒng)或控制裝置的模擬仿真的專利文件檢索，本文將從關鍵詞的選擇、取舍方面介紹檢索策略的適時調(diào)整、靈活多變。

2 控制領域模型仿真權利要求的檢索策略分析

針對某一具體的控制系統(tǒng)或控制裝置，申請人往往會采用某種具體的軟件對其進行模型的搭建，進而對控制系統(tǒng)或控制裝置的性能、參數(shù)等進行仿真、測試。從領域來看，此類專利文件通常會涉及某一具體的應用領域，例如飛機、船舶、空調(diào)等，或者其上的某一部件；從目的來看，此類專利文件是為了對某一具體的控制系統(tǒng)或控制裝置進行模型搭建、模擬、仿真、測試；從手段來看，會采用某種仿真軟件或者某個工作平臺，例如MATLAB、Origin、VC、Modelica 等。因此，針對控制領域模型仿真權利要求的檢索策略歸納如表1 所示。

表1 模型仿真權利要求的檢索策略

2.1 領域+目的+手段

在通過申請人、發(fā)明人檢索未得到有效對比文件后，需要進行全要素檢索。此時，需要考慮某一權利要求的整體，例如空調(diào)控制系統(tǒng)半實物測試方法與裝置，是在支持物理建模語言Modelica 的開發(fā)平臺上構建的，因此，檢索時可以同時考慮上述三方面的內(nèi)容，檢索針對空調(diào)控制系統(tǒng)，采用Modelica 語言建模，并進行模擬、仿真、測試的文件。

2.2 領域+目的

在全要素檢索并未獲得有效對比文件后，則需要考慮放棄其中部分關鍵詞。沿用上述案例，則可以放棄手段，亦即Modelica 這一關鍵詞。因為控制領域針對控制系統(tǒng)或控制裝置的模型仿真軟件有很多種，雖然采用的手段不同，但是也有可能殊途同歸，檢索到采用其它手段，針對空調(diào)控制系統(tǒng)進行半實物模擬、仿真、測試的文件。

2.3 領域+手段

換個角度檢索，放棄目的這一關鍵詞。針對上述案例，可以檢索針對空調(diào)控制系統(tǒng)采用Modelica 語言進行處理的文件，看看是否有利用Modelica 語言對空調(diào)控制系統(tǒng)進行其它處理的。

2.4 手段和目的

對于一般技術領域?qū)＠募臋z索，這種方法應該是不推薦的，因為最接近的現(xiàn)有技術優(yōu)先選擇技術領域相同的文件，而對于控制領域模型仿真的專利申請文件，該方法卻是可取的，而且往往會有意料不到的收獲。因為某一種具體的仿真軟件或者工作平臺，都有其固有的一套使用方法，對具體控制系統(tǒng)或者控制裝置的模型搭建方法也是大同小異的。當使用領域限定并不能檢索到有效對比文件時，不妨嘗試去掉領域的限定，而單獨使用手段和目的進行檢索，針對上述案例，即檢索Modelica 可以對哪些控制系統(tǒng)或控制裝置進行模擬、仿真、測試這類文件，是否可以在不同的控制系統(tǒng)或者控制裝置之間移植。即使領域有所差別，但是正如前面提到的，利用Modelica 語言進行模擬、仿真的方法應該不會有太多差別，只是應用對象的不同而已，如果在不同領域之間移植不存在技術障礙，那么檢索到同樣利用Modelica 語言對其它具體的控制系統(tǒng)或控制裝置，而非空調(diào)控制系統(tǒng)進行模擬、仿真、測試的對比文件也應是有效的。

2.5 小結

當然，并不是說檢索可以摒棄領域的限定，只是在針對該類專利申請進行檢索時，當使用領域的限定不能檢索到有效對比文件的情況下，放棄領域的限定，通過具體的仿真手段和仿真目的或者僅利用仿真手段進行檢索也不失為一種檢索思路或者檢索策略的嘗試。

3 檢索實例

案例一：

申請?zhí)枺?01110188923.0

發(fā)明名稱：一種空調(diào)控制系統(tǒng)半實物測試方法與裝置

檢索分析：如果從權利要求的特征部分入手，則難以概括關鍵詞。如圖1 所示，計算機、空調(diào)控制面板、信號調(diào)理裝置、通訊接口等關鍵詞，不僅寬泛，而且難以進行擴展，因此可以從權利要求的主題入手。權利要求請求保護的技術方案是利用Modelica 建模語言對空調(diào)控制系統(tǒng)進行半實物仿真，半實物仿真又稱為硬件在回路仿真，在條件允許的情況下盡可能在仿真系統(tǒng)中接入實物，以取代相應部分的數(shù)學模型，這樣更接近實際情況，從而得到更確切的信息[4]。簡單來說，是一種在仿真系統(tǒng)中接入實物的仿真方法。

圖1 空調(diào)控制系統(tǒng)半實物實時仿真裝置（專利截圖）

使用領域限定，進行全要素檢索，得到的文獻量過少，且并未發(fā)現(xiàn)有效對比文件，忽略手段或目的關鍵詞進行檢索，同樣未發(fā)現(xiàn)有效對比文件。因此改為直接用手段進行檢索，分別在中外文專利數(shù)據(jù)庫中進行檢索。

通過閱讀，很快發(fā)現(xiàn)一篇文獻CN101544281A，其公開了一種飛機反推力液壓裝置半實物實時仿真系統(tǒng)。與本申請相比，除了應用領域不同以及某些技術特征的表述方式不同以外，其技術方案實質(zhì)上一樣，都是將人工實時的操作信號通過一個裝置輸入計算機中利用物理建模語言Modelica 搭建系統(tǒng)模塊，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)模塊中各參數(shù)的測試和仿真分析，雖然應用領域有所不同，但其利用的原理和/或手段是相同或相似的。

運用該檢索策略，對申請?zhí)枮椤?01110437198.6”、發(fā)明名稱為“基于Modelica 語言的汽車起重機變幅機構仿真建模方法”的專利進行對比文件檢索，同樣很快找到可以評述該權利要求創(chuàng)造性的文件CN1731405A，其涉及利用Modelica 建模語言對噴氣發(fā)動機進行仿真建模，而本申請是對汽車起重機變幅機構進行建模，其仿真建模的步驟或流程是一致的。

案例二：

申請?zhí)枺?01110412810.4

發(fā)明名稱：對數(shù)控機械加工設備的模態(tài)分析測點執(zhí)行布置優(yōu)化的方法

檢索分析：權利要求請求保護的技術方案是利用有效獨立法和香農(nóng)采樣定理對數(shù)控機械加工設備進行試驗建模，并且在模型上布置測點，進而對測點的數(shù)量和位置進行優(yōu)化，之后在各測點位置上布置傳感器。同樣，使用領域限定，全要素檢索、忽略手段或者目的進行檢索同樣未獲得有效對比文件，因此通過將建模手段作為切入點進行檢索，得到文件CN101894187A，其中涉及采用有效獨立法對橋梁進行模態(tài)分析，并優(yōu)化放置傳感器的節(jié)點位置，并且除了應用領域不同外，其采用有效獨立法對模型測點位置進行優(yōu)化的步驟或流程幾乎相同；下一步將檢索重點放在利用香農(nóng)采樣進行布點上，同樣忽略領域限定，通過檢索很快得到一篇外文期刊Optimal sensor placement for mode shapes via Shannon's sampling theorem[5]，其中詳細介紹了利用香農(nóng)采樣定理進行線性化布點的方法。

通過上述案例可以看出，當限定在跟本申請相同領域中進行檢索時，并不能獲得有效對比文件，而選擇放棄領域限定，直接從手段或者目的出發(fā)，進行檢索，通?？梢垣@得相關對比文件。顯然，通過忽略領域限定檢索得到的文件不一定都可以作為X、Y 類文件使用，但是至少可以幫助我們拓寬視野，了解這些方法在現(xiàn)有技術中已經(jīng)在哪些領域得到應用，并且應用的方式方法是否跟本申請一致，有沒有移植的可能，是否存在技術障礙等。同時考慮到這類申請大多為高校申請，而高校通常會研究比較前沿的技術、方法等，進而將這些技術、方法引入自己的領域，當然這是一種很好的技術引進，但是作為審查員，我們需要從權利要求整體考慮，并根據(jù)專利法及專利法實施細則的規(guī)定，對權利要求的創(chuàng)造性作出自己的判斷。

4 總結

通常，審查員檢索X、Y 類對比文件時，會選擇與本申請技術領域相同的文件[6]。與歐洲專利局相比，我國更強調(diào)技術領域，技術領域不同，就可能具備不可操作性，因為領域之間的技術移植有可能存在一定的技術障礙。而對于控制系統(tǒng)或控制裝置的模型仿真領域，則需要站在本領域技術人員的角度上具體分析是否有技術障礙，并從權利要求整體把握本申請的創(chuàng)造性。在控制系統(tǒng)或控制裝置的模型仿真權利要求的檢索中，除了可以采用全要素檢索、塊檢索外，忽略領域限定，將其所采用的仿真軟件或者建模方法作為切入點進行檢索，往往會起到事半功倍的效果，大大提高檢索效率。