文/北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司西安分部 魯梅
美國101規(guī)定：凡發(fā)明或發(fā)現(xiàn)任何新穎而實(shí)用的方法、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)合成，或其任何新穎而實(shí)用之改進(jìn)者，可按本法所規(guī)定的條件和要求獲得專利。美國專利法這種寬泛的類型界定，使得大量發(fā)明都能夠滿足專利適格性的要求。但是，美國聯(lián)邦最高法院的一系列判決均闡明了對(duì)于“自然法則、自然現(xiàn)象和抽象概念”不可授予專利權(quán)。USPTO目前的101審查是根據(jù)美國法院的判例來調(diào)整審查尺度的，而美國法院對(duì)于101判別的尺度也一直在改變。
下面筆者分享兩個(gè)近期答復(fù)101的典型案例。
案例一
案例一涉及磁共振圖像重建領(lǐng)域，權(quán)利要求1如下
一種非線性并行重建的磁共振成像方法，其特征在于：所述成像方法的步驟，包括：
步驟S1，用多通道線圈并行采集實(shí)際線圈數(shù)據(jù)，根據(jù)所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)擴(kuò)展出相同通道數(shù)的虛擬線圈數(shù)據(jù)，所述虛擬線圈數(shù)據(jù)和所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)之間滿足共軛對(duì)稱關(guān)系；
步驟S2，根據(jù)所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)和所述虛擬線圈數(shù)據(jù)組合得到數(shù)據(jù)組合項(xiàng)；
步驟S3，利用采樣空間中，低頻區(qū)域內(nèi)完全采樣的數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)組合項(xiàng)校準(zhǔn)加權(quán)因子；
步驟S4，根據(jù)校準(zhǔn)的所述加權(quán)因子，重建采樣空間中的缺失數(shù)據(jù)得到重建數(shù)據(jù)，所述缺失數(shù)據(jù)指采樣空間中，高頻區(qū)域沒有采集的數(shù)據(jù)；
步驟S5，融合采樣空間中所述低頻區(qū)域內(nèi)完全采樣數(shù)據(jù)和所述重建數(shù)據(jù)得到完整的采樣空間數(shù)據(jù)；
步驟S6，根據(jù)多通道完整的采樣空間數(shù)據(jù)得到最終重建圖像。
審查員認(rèn)為權(quán)利要求1屬于不可授權(quán)主題，由于S1-S6是針對(duì)純粹的數(shù)學(xué)操作，所以該權(quán)利要求不屬于四類專利適格主題（即，方法、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)合成）中的至少一種。需要一些與這個(gè)方法過程相關(guān)的設(shè)備，即需要一些物理的東西，添加“執(zhí)行該方法的裝置”。此外，還需要一個(gè)額外的步驟來定義數(shù)據(jù)輸出，即將數(shù)據(jù)輸出到哪里以及用于什么用途。
申請人根據(jù)審查員的引導(dǎo)，將權(quán)利要求修改如下：
一種非線性并行重建的磁共振成像方法，所述方法由用于執(zhí)行磁共振圖像重建的裝置的處理器執(zhí)行，其特征在于：所述成像方法的步驟，包括：
步驟S1，用多通道線圈并行采集實(shí)際線圈數(shù)據(jù)，根據(jù)所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)擴(kuò)展出相同通道數(shù)的虛擬線圈數(shù)據(jù)，所述虛擬線圈數(shù)據(jù)和所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)之間滿足共軛對(duì)稱關(guān)系；
步驟S2，根據(jù)所述實(shí)際線圈數(shù)據(jù)和所述虛擬線圈數(shù)據(jù)組合得到數(shù)據(jù)組合項(xiàng)；
步驟S3，利用采樣空間中，低頻區(qū)域內(nèi)完全采樣的數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)組合項(xiàng)校準(zhǔn)加權(quán)因子；
步驟S4，根據(jù)校準(zhǔn)的所述加權(quán)因子，重建采樣空間中的缺失數(shù)據(jù)得到重建數(shù)據(jù)，所述缺失數(shù)據(jù)指采樣空間中，高頻區(qū)域沒有采集的數(shù)據(jù)；
步驟S5，融合采樣空間中所述低頻區(qū)域內(nèi)完全采樣數(shù)據(jù)和所述重建數(shù)據(jù)得到完整的采樣空間數(shù)據(jù)；
步驟S6，根據(jù)多通道完整的采樣空間數(shù)據(jù)得到最終重建圖像，其中，所述最終重建圖像被發(fā)送給顯示裝置進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)磁共振圖像重建。
也就是說，限定權(quán)利要求所述方法的執(zhí)行主體“所述方法由用于執(zhí)行磁共振圖像重建的裝置的處理器執(zhí)行”，以及限定權(quán)利要求所述方法獲得的結(jié)果的用途“所述最終重建圖像被發(fā)送給顯示裝置進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)磁共振圖像重建”，最終修改后的方法權(quán)利要求獲得授權(quán)。
案例二
案例二涉及數(shù)控機(jī)床刀具壽命預(yù)測領(lǐng)域，權(quán)利要求1如下
一種數(shù)控機(jī)床刀具剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于：利用狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)去噪、特征提取和多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的方法建立刀具剩余壽命預(yù)測模型，并將該問題的預(yù)測對(duì)象細(xì)化為銑削工具這一數(shù)控機(jī)床CNC核心生產(chǎn)要素，包括以下步驟：
S1：收集PLC控制器信號(hào)和外置傳感器信號(hào)，監(jiān)測加工過程中的工況信息和傳感器數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)主要為電流信號(hào)和三個(gè)方向即x軸、y軸以及z軸的振動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測與壽命預(yù)測為目標(biāo)；
S2：接收原始信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；
S3：對(duì)步驟S2所得到的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域特征提取；
S4：對(duì)步驟S3所提取的時(shí)域特征利用主元分析PCA的T<2>特征圖得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；
S5：對(duì)步驟S4所得到的數(shù)據(jù)矩陣提取該特征向量的每一時(shí)間段的中值，和每一時(shí)間段范圍的變化值，以及他們各自的一階差分值；
S6：將步驟S5所得到的矩陣特征向量作為多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的輸入，得到相應(yīng)的剩余壽命值。
OA1中審查員認(rèn)為該主題為數(shù)學(xué)算法，屬于抽象概念，權(quán)利要求未記載數(shù)控機(jī)床刀具剩余壽命預(yù)測方法和裝置與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。因此，不屬于可專利的客體。
在OA1答復(fù)中，申請人增加硬件執(zhí)行主體，修改表述，強(qiáng)調(diào)方法執(zhí)行中相關(guān)信號(hào)及數(shù)據(jù)是通過具體物理實(shí)體來獲取的，且權(quán)利要求1的主題是在實(shí)際應(yīng)用中利用相關(guān)裝置來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果是“利用較少的樣本實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具剩余壽命值的高精度預(yù)測”，因此權(quán)利要求1的主題在具有實(shí)際應(yīng)用意義，修改后的權(quán)利要求如下：
一種數(shù)控機(jī)床刀具剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于：利用狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)去噪、特征提取和多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的方法建立刀具剩余壽命預(yù)測模型，并將該問題的預(yù)測對(duì)象細(xì)化為銑削工具這一數(shù)控機(jī)床CNC核心生產(chǎn)要素，包括以下步驟：
S1：收集來自所述數(shù)控機(jī)床的PLC控制器的信號(hào)和來自外置傳感器的信號(hào)，監(jiān)測加工過程中所述數(shù)控機(jī)床的工況信息和傳感器數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)主要為電流信號(hào)和三個(gè)方向即x軸、y軸以及z軸的振動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測與壽命預(yù)測為目標(biāo)；
S2：處理器接收原始信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；
S3：所述處理器對(duì)步驟S2所得到得信號(hào)進(jìn)行時(shí)域特征提取；
S4：所述處理器對(duì)步驟S3所提取得時(shí)域特征利用主元分析PCA的T<2>特征圖得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；
S5：所述處理器對(duì)步驟S4所得到的數(shù)據(jù)矩陣提取該特征向量的每一時(shí)間段的中值，和每一時(shí)間段范圍的變化值，以及他們各自的一階差分值；
S6：所述處理器將步驟S5所得到的矩陣特征向量作為多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的輸入，以輸出所述數(shù)控機(jī)床的所述刀具得到相應(yīng)的剩余壽命值。
在Final OA中，審查員認(rèn)為獲取的剩余壽命值是對(duì)抽象概念的改進(jìn)而非對(duì)技術(shù)本身的改進(jìn)，權(quán)利要求1依然不符合101的規(guī)定，不屬于可專利的客體。
在Final OA答復(fù)中，申請人將權(quán)利要求1的主題修改為“一種管理數(shù)控機(jī)床刀具的方法”，增加技術(shù)特征“利用所述剩余壽命值來管理數(shù)控機(jī)床刀具”，爭辯權(quán)利要求1的技術(shù)方案產(chǎn)生的技術(shù)效果是“利用較少的樣本實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具剩余壽命值的高精度預(yù)測，基于剩余壽命值來管理數(shù)控機(jī)床刀具，從而提高了生產(chǎn)質(zhì)量，有效降低了工業(yè)制造品的成本”。具體權(quán)利要求1修改如下：
一種管理數(shù)控機(jī)床刀具的剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于：利用狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)去噪、特征提取和多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的方法建立刀具剩余壽命預(yù)測模型，并將該問題的預(yù)測對(duì)象細(xì)化為銑削工具這一數(shù)控機(jī)床CNC核心生產(chǎn)要素，包括以下步驟：
S1：收集來自所述數(shù)控機(jī)床的PLC控制器的信號(hào)和來自外置傳感器的信號(hào)，監(jiān)測加工過程中所述數(shù)控機(jī)床的工況信息和傳感器數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)主要為電流信號(hào)和三個(gè)方向即x軸、y軸以及z軸的振動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測與壽命預(yù)測為目標(biāo)；
S2：處理器接收原始信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；
S3：所述處理器對(duì)步驟S2所得到的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域特征提取；
S4：所述處理器對(duì)步驟S3所提取的時(shí)域特征利用主元分析PCA的T<2>特征圖得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；
S5：所述處理器對(duì)步驟S4所得到的數(shù)據(jù)矩陣提取該特征向量的每一時(shí)間段的中值，和每一時(shí)間段范圍的變化值，以及他們各自的一階差分值；
S6：所述處理器將步驟S5所得到的矩陣特征向量作為多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的輸入，以輸出所述數(shù)控機(jī)床的所述刀具的剩余壽命值；
S7：基于所述刀具的剩余壽命值來管理所述數(shù)控機(jī)床的刀具。
RCE1-OA1中，審查員認(rèn)為管理數(shù)控機(jī)床刀具的步驟不夠詳細(xì)，依舊認(rèn)為權(quán)利要求1不屬于可專利的客體。
在RCE1-OA1答復(fù)中，申請人將權(quán)利要求1中的技術(shù)特征“利用所述剩余壽命值來管理數(shù)控機(jī)床刀具”修改為“當(dāng)所述剩余壽命值大于預(yù)定義的壽命閾值時(shí)，更換數(shù)控機(jī)床的刀具”，爭辯修改后的權(quán)1的技術(shù)方案并不只是數(shù)學(xué)算法，通過該方法得到的結(jié)果可以直接有效地指導(dǎo)生產(chǎn)，具有有益的技術(shù)效果。具體權(quán)利要求1修改如下：
一種管理數(shù)控機(jī)床刀具的方法，其特征在于：利用狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)去噪、特征提取和多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的方法建立刀具剩余壽命預(yù)測模型，并將該問題的預(yù)測對(duì)象細(xì)化為銑削工具這一數(shù)控機(jī)床CNC核心生產(chǎn)要素，包括以下步驟：
S1：收集來自所述數(shù)控機(jī)床的PLC控制器的信號(hào)和來自外置傳感器的信號(hào)，監(jiān)測加工過程中所述數(shù)控機(jī)床的工況信息和傳感器數(shù)據(jù)，傳感器數(shù)據(jù)主要為電流信號(hào)和三個(gè)方向即x軸、y軸以及z軸的振動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測與壽命預(yù)測為目標(biāo)；
S2：處理器接收原始信號(hào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；
S3：所述處理器對(duì)步驟S2所得到的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域特征提取；
S4：所述處理器對(duì)步驟S3所提取的時(shí)域特征利用主元分析PCA的T<2>特征圖得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；
S5：所述處理器對(duì)步驟S4所得到的數(shù)據(jù)矩陣提取該特征向量的每一時(shí)間段的中值，和每一時(shí)間段范圍的變化值，以及他們各自的一階差分值；
S6：所述處理器將步驟S5所得到的矩陣特征向量作為多核加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的輸入，以輸出所述數(shù)控機(jī)床的所述刀具的剩余壽命值；
S7：當(dāng)所述刀具的所述剩余壽命值小于預(yù)定義的壽命閾值時(shí)，更換所述數(shù)控機(jī)床的所述刀具基于所述刀具的剩余壽命值來管理所述數(shù)控機(jī)床的刀具。
最終修改后的權(quán)利要求1獲得授權(quán)。
結(jié)論
從上述兩個(gè)案例可以看出，當(dāng)一個(gè)方法被審查員認(rèn)為是數(shù)學(xué)方法（抽象概念）時(shí)，一方面，方法權(quán)利要求要包括方法的執(zhí)行主體，這一點(diǎn)比較容易實(shí)現(xiàn)，通常只需要增加“處理器”、“設(shè)備”等通用術(shù)語即可；另一方法，方法得到的結(jié)果必須要有應(yīng)用場景，注意，僅僅是“輸出”方法得到的結(jié)果可能還是不能克服101問題，必須是將方法得到的結(jié)果應(yīng)用于實(shí)踐中并取得有益效果，這種應(yīng)用場景通常可以從申請文件記載的技術(shù)效果部分來提取。
筆者總結(jié)近期關(guān)于美國101案例的修改思路，希望對(duì)代理人和申請人在處理美國申請此類問題的過程中有所啟發(fā)，以幫助申請人獲得較大的保護(hù)范圍，并且在審查過程中節(jié)約申請成本、縮短審查周期。