計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在公開不充分審查中的應(yīng)用

王燕翔 WANG Yan-xiang

（專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100070）

0 引言

新發(fā)展形勢(shì)下，一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)機(jī)械裝置類專利申請(qǐng)的形式和內(nèi)容都發(fā)生了變化，對(duì)傳統(tǒng)審查策略和審查效率提升提出了新的挑戰(zhàn)。審查員在面對(duì)上述專利申請(qǐng)時(shí)，如何做到駁回有理、授權(quán)有據(jù)、優(yōu)審快審是當(dāng)前亟待解決的問題。

1 “說明書公開充分”的相關(guān)概念

1.1 關(guān)于“說明書充分公開”的相關(guān)法律規(guī)定

2008 年修改的專利法第26 條第3 款（以下簡稱A26.3）規(guī)定：說明書應(yīng)當(dāng)對(duì)發(fā)明或?qū)嵱眯滦妥鞒銮宄⑼暾恼f明，以所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為準(zhǔn)[1]，說明書對(duì)發(fā)明或者實(shí)用新型作出的清楚、完整的說明，應(yīng)當(dāng)達(dá)到所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)的程度。也就是說，說明書應(yīng)當(dāng)滿足充分公開發(fā)明或者實(shí)用新型的要求。

《專利審查指南》（以下簡稱《審查指南》）第二部分第二章第2.1.3 節(jié)中對(duì)“能夠?qū)崿F(xiàn)”的含義進(jìn)行了說明：所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)，是指所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員按照說明書記載的內(nèi)容，就能夠?qū)崿F(xiàn)該發(fā)明或?qū)嵱眯滦偷募夹g(shù)方案，解決其技術(shù)問題，并且產(chǎn)生預(yù)期的技術(shù)效果[2]。

1.2 “說明書充分公開”法條解析

1.2.1 立法本意

充分公開是專利以“公開”換“保護(hù)”機(jī)制的核心條款，其要求專利申請(qǐng)人在說明書記載充分的、必要的技術(shù)信息，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在技術(shù)上可以再現(xiàn)或者實(shí)施其技術(shù)方案，解決其聲稱的技術(shù)問題，并達(dá)到相同的技術(shù)效果，進(jìn)而達(dá)到減少重復(fù)研發(fā)，促進(jìn)技術(shù)改進(jìn)等目的。

1.2.2 法條釋義

“清楚”主要要求說明書應(yīng)當(dāng)描述發(fā)明創(chuàng)造想要做什么和如何去做，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確切地理解請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明創(chuàng)造的本意。“完整”主要要求說明書應(yīng)當(dāng)包括有關(guān)理解、實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造所需的全部技術(shù)內(nèi)容，基于說明書描述的這些技術(shù)內(nèi)容，保證本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明創(chuàng)造。

2 計(jì)算機(jī)仿真軟件介紹

2.1 計(jì)算機(jī)仿真軟件CAD 簡介

從技術(shù)角度看，20 世紀(jì)60 年代初出現(xiàn)的CAD 主要解決自動(dòng)繪圖問題，隨著計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的CAD 已成為一門綜合性應(yīng)用新技術(shù)，它涉及到以下基礎(chǔ)技術(shù)。

①圖形處理技術(shù)。如二維交互圖形技術(shù)、三維幾何造型及其他圖形輸入輸出技術(shù)。

常見的氧氣、氮?dú)狻鍤狻錃狻⒑饩鶎儆趬嚎s氣體。壓縮氣體充裝過程中均使用壓力來計(jì)量氣瓶的充裝量，一旦壓縮氣體氣瓶充裝壓力過高（超過其設(shè)計(jì)壓力），就存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。GB/T 14194—2017要求“（壓縮氣體）充裝壓力不大于氣瓶水壓試驗(yàn)壓力的三分之二”。

②工程分析技術(shù)。如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、物理特性計(jì)算（如面積、體積、慣性矩等）、模擬仿真以及各行各業(yè)中的工程分析等。

③數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù)。如數(shù)據(jù)庫管理、不同CAD 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和接口等。

④文檔處理技術(shù)。如文檔制作、編輯及文字處理等。

⑤軟件設(shè)計(jì)技術(shù)。如窗口界面、軟件工程規(guī)范及其工具系統(tǒng)的使用等。

2.2 計(jì)算機(jī)仿真軟件SolidWorks 簡介

SolidWorks 是功能強(qiáng)大的三維CAD 設(shè)計(jì)軟件，是美國SolidWorks 公司開發(fā)的以Windows 操作系統(tǒng)為平臺(tái)的設(shè)計(jì)軟件[3]。SolidWorks 相對(duì)于其他CAD 設(shè)計(jì)軟件來說，簡單易學(xué)，具有高效的、迅速的實(shí)體建模功能，并可以利用SolidWorks 集成的輔助功能，對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)體模型進(jìn)行一系列的計(jì)算機(jī)輔助分析，以便更好地滿足設(shè)計(jì)需要，節(jié)省設(shè)計(jì)成本，提高了設(shè)計(jì)效率。其主要模塊包括：零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、高級(jí)渲染、圖形輸出、特征識(shí)別和軟件設(shè)計(jì)。

SolidWorks Motion 是一個(gè)虛擬原型機(jī)仿真工具[4]。借助工業(yè)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件ADAMS 的強(qiáng)力支持，SolidWorks Motion 能夠幫助設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前期判斷設(shè)計(jì)是否能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。通過學(xué)習(xí)有效使用用戶界面各個(gè)選項(xiàng)的方法，設(shè)計(jì)人員將能夠解決最復(fù)雜的機(jī)構(gòu)問題。

3 計(jì)算機(jī)仿真軟件輔助A26.3 審查實(shí)踐

3.1 案情介紹

申請(qǐng)?zhí)枺?02010577523.8。

發(fā)明名稱：一種平板任意位置弧度線自動(dòng)測(cè)量繪制打孔裝置。

該案是一件發(fā)明專利，申請(qǐng)日為2020 年6 月23 日，該案申請(qǐng)人為：劉楊。權(quán)利要求1 參見中國專利公布公告查詢系統(tǒng)http://epub.cnipa.gov.cn/。

說明書附圖1 為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1 所示。

圖1 發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖

說明書：家具板材對(duì)于美觀紋理的繪制，通常采用人工繪制，而人工繪制弧線不精確，導(dǎo)致打孔位置不精確、平面弧度切割困難。

3.2 采用CAD 繪圖輔助證明公開不充分

根據(jù)說明書記載的技術(shù)方案（參見說明書第17-27段）：本申請(qǐng)能夠?qū)崿F(xiàn)“以X 軸或Y 軸上任意一點(diǎn)為圓心，正圓弧夾持架和反圓弧夾持架同時(shí)自動(dòng)繪制圓弧線，并且在圓弧線上任意位置進(jìn)行精確打孔”的技術(shù)效果。

然而，根據(jù)說明書及說明書附圖記載，利用CAD 軟件對(duì)各控制桿運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行繪制，發(fā)現(xiàn)反圓弧夾持架13 的運(yùn)動(dòng)軌跡并不是圓弧線，即不能以X 軸或Y 軸上一點(diǎn)為圓心自動(dòng)繪制圓弧線，不能解決發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。下面結(jié)合繪制軌跡進(jìn)行具體闡述：

在繪制運(yùn)動(dòng)軌跡前，分析了圓弧夾持架運(yùn)動(dòng)軌跡受到以下因素影響：a.四根控制桿構(gòu)成的形狀（兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿是否構(gòu)成平行四邊形，平行四邊形相鄰兩條邊的長度是否相等）；b. 反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿上的位置（反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿的內(nèi)側(cè)或外側(cè)）。基于權(quán)利要求以及說明書并未對(duì)上述a、b 因素進(jìn)行限定，因此，根據(jù)a、b 影響因素的不同情況繪制圓弧夾持架的運(yùn)動(dòng)軌跡。下面對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的繪制情況進(jìn)行說明：

情況①：a.兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿構(gòu)成平行四邊形，平行四邊形相鄰兩條邊的長度相等；b.反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿內(nèi)側(cè)。作圖如圖2；情況②：a.兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿構(gòu)成平行四邊形，平行四邊形相鄰兩條邊的長度不相等；b.反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿內(nèi)側(cè)。作圖如圖3。

圖2 正/反圓弧夾持架軌跡圖

圖3 正/反圓弧夾持架軌跡圖

如圖2、圖3 所示：以Y 軸上一點(diǎn)為圓心，當(dāng)X 軸進(jìn)給齒條4 向左移動(dòng)，正圓弧夾持架10 的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧線，反圓弧夾持架13 運(yùn)動(dòng)軌跡為直線和不規(guī)則線條，非圓弧線。

情況③：a.兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿構(gòu)成非平行四邊形；b.反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿內(nèi)側(cè)。作圖如圖4。

圖4 正/反圓弧夾持架軌跡圖

如圖4 所示：兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿構(gòu)成非平行四邊形，反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿內(nèi)側(cè)。以Y 軸上一點(diǎn)為圓心，當(dāng)X 軸進(jìn)給齒條4 向左移動(dòng)，正圓弧夾持架10 的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧線，反圓弧夾持架13運(yùn)動(dòng)軌跡為不規(guī)則線條，非圓弧線。

3.3 采用SolidWorks Motion 輔助證明公開不充分

為了驗(yàn)證上述機(jī)械設(shè)計(jì)，采用SolidWorks 對(duì)上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模和“Motion”運(yùn)動(dòng)仿真分析，通過三維動(dòng)畫的演示，更直觀地展現(xiàn)了本發(fā)明核心機(jī)構(gòu)的工作原理、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的方式和軌跡。

情況①運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5，情況②運(yùn)動(dòng)軌跡如圖6。

圖5 SolidWorks 模擬反圓弧夾持架軌跡圖

圖6 SolidWorks 模擬反圓弧夾持架軌跡圖

如圖5、圖6 所示：以Y 軸上一點(diǎn)為圓心，當(dāng)X 軸進(jìn)給齒條4 向左移動(dòng)，正圓弧夾持架10 的運(yùn)動(dòng)軌跡必然為圓弧線，反圓弧夾持架13 的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線/不規(guī)則線條，非圓弧線。

情況③：運(yùn)動(dòng)軌跡如圖7。

圖7 SolidWorks 模擬反圓弧夾持架軌跡圖

如圖7 所示：兩根正圓弧控制桿和兩根反圓弧控制桿構(gòu)成非平行四邊形，反圓弧控制桿鉸接在正圓弧控制桿內(nèi)側(cè)。以Y 軸上一點(diǎn)為圓心，當(dāng)X 軸進(jìn)給齒條4 向左移動(dòng)，正圓弧夾持架10 的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧線，反圓弧夾持架13運(yùn)動(dòng)軌跡為不規(guī)則線條，非圓弧線。

4 計(jì)算機(jī)仿真在A26.3 審查中的應(yīng)用分析

4.1 證據(jù)支撐、說理充分的原則

在審查實(shí)踐的事實(shí)認(rèn)定過程中，如果發(fā)現(xiàn)說明書對(duì)發(fā)明技術(shù)方案的記載存在重大缺陷，使本領(lǐng)域技術(shù)人員無法確認(rèn)能夠?qū)嵤┑募夹g(shù)方案，以至于無法進(jìn)行有意義的檢索，此時(shí)可以直接指出“說明書公開不充分”的缺陷，有證據(jù)支撐、說理充分的審查意見通知書是與申請(qǐng)人進(jìn)行有效的溝通、提高審查效能的關(guān)鍵所在。

4.2 計(jì)算機(jī)仿真在A26.3 審查中的適用

在大機(jī)械領(lǐng)域，當(dāng)裝置零部件眾多、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)軌跡的可預(yù)期性低，難以用數(shù)理知識(shí)解釋或者用文字描述清楚時(shí)，可以考慮引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行輔助驗(yàn)證說明書公開是否充分。實(shí)踐證明完全的自動(dòng)化是非常困難的，將人的主導(dǎo)性與創(chuàng)造性放在首要地位，同時(shí)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真的長處，使二者有機(jī)地結(jié)合起來，是解決此類案件的突破點(diǎn)。

對(duì)于復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)[5]，傳統(tǒng)的專利審查過程中，對(duì)技術(shù)方案的重現(xiàn)是審查員的人腦仿真過程，該過程對(duì)于一些難以預(yù)期的運(yùn)動(dòng)判斷存在困難。實(shí)踐證明，在復(fù)雜機(jī)械裝置的拆解、發(fā)明點(diǎn)提煉、發(fā)明不合理之處的確定、審查策略選擇、分析說理、推理論證等方面及發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造性方面，人將起主導(dǎo)作用；而計(jì)算機(jī)輔助仿真軟件在計(jì)算、圖形與文字處理以及代替人做運(yùn)動(dòng)仿真方面有特殊優(yōu)勢(shì)；從審查方法學(xué)的角度看，人與計(jì)算機(jī)密切合作，有機(jī)結(jié)合必然能提高審查質(zhì)量、縮短審查周期、提高審查效率。

5 總結(jié)

在大機(jī)械領(lǐng)域，當(dāng)裝置零部件眾多、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)軌跡的可預(yù)期性低，難以用數(shù)理知識(shí)解釋或者用文字描述清楚時(shí)，可以考慮引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行輔助驗(yàn)證說明書公開是否充分。在審查實(shí)踐中，將人的主導(dǎo)性與創(chuàng)造性放在首要地位，同時(shí)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真的長處，使二者有機(jī)地結(jié)合起來，是解決此類案件的突破點(diǎn)。

本文積極探索持續(xù)提高審查質(zhì)量和審查效率的實(shí)踐路徑，深入解析了“公開不充分”的法條概念、計(jì)算機(jī)仿真軟件CAD 和SolidWorks 的適用條件、并通過一個(gè)實(shí)際案例來說明了如何利用CAD 和SolidWorks 來輔助證明申請(qǐng)是否公開充分、最后給出了復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)案件的處理流程、提出證據(jù)支撐、說理充分的原則、并總結(jié)了計(jì)算機(jī)仿真在A26.3 審查中的適用標(biāo)準(zhǔn)，試圖為該領(lǐng)域的審查模式創(chuàng)新提供新的思路和有益的借鑒。