2007-08-23_JP2007212424A_发明专利_JP2007212424A Position detecting device and position detection program_+++B_L_N_d_e_j_m+++.docx

本次调用的模型名称:专利创造性评估模型。

技术特征对比文件原文引用公开性论述
**技术特征A**:移动装置,其包含多个接收器,所述接收器接收来自安置为相对于彼此成固定非平面关系的至少三个发射器中的每一者的声学信号,其中所述至少三个发射器耦合到发射装置[2] “一方、3次元の位置に居る携帯端末20には発信手段および/あるいは受信手段が搭載され少なくとも1基のアンテナが搭載されており...” (另一方面,位于三维位置的移动终端20搭载有发射手段和/或接收手段,并搭载有至少一个天线...)。<br>[2] “基地局10には、図2あるいは図4に示すように、複数のアンテナ11a〜11dあるいは複数組のアンテナ11a〜11dが接続され...” (在基站10中,如图2或图4所示,连接有多个天线11a~11d或多组天线11a~11d...)。<br>[2] “...当該複数あるいは複数組のアンテナ11a〜11dが周期的に切替えられて高周波信号を発信しあるいは受信している。” (...这些多个或多组天线11a~11d被周期性地切换以发射或接收高频信号)。<br>[2] “...アンテナ11a〜11dが同一面で下方向に向いて設置され携帯端末が当該アンテナ11a〜11dの真下に位置する場合でも、携帯端末と各アンテナ11a〜11dの間で高周波信号の伝送距離が同一でなく不均一となるので当該携帯端末の3次元の位置...が検知できる...” (...即使天线11a~11d在同一平面上向下设置,并且移动终端位于这些天线11a~11d的正下方,移动终端与各天线11a~11d之间的高频信号传输距离也不相同且不均匀,因此可以检测该移动终端的三维位置...)。**未公开**。目标专利的技术特征A限定了一个包含多个接收器的移动装置,接收来自至少三个发射器的声学信号,这些发射器以固定的非平面关系排列并耦合到一个发射装置(例如数字笔)。这意味着发射装置是移动的、待定位的目标。对比文件公开了一个基站(固定侧装置10)包含多个天线(11a-11d),这些天线可以发射高频信号,而移动终端(20)包含至少一个天线(接收手段)。然而,对比文件中的信号流向与目标专利相反:在对比文件中,基站(固定侧)的多个天线作为发射源(或接收源,但主要是发射),而移动终端是接收端(或发射端),其位置是待确定的。目标专利中,移动装置(如智能电话)是接收端,而发射装置(如数字笔)是移动的发射源。此外,对比文件没有公开“至少三个发射器耦合到一个发射装置”且这些发射器以固定的非平面关系排列。对比文件中的多个天线(11a-11d)是作为基站的一部分,并且是为了通过非均匀排列或不共面设置来实现无需终端高度信息的三维定位,其作用在于构成一个已知几何关系的参考阵列,而非耦合到一个待定位的移动发射装置上。因此,技术特征A未被对比文件公开。
**技术特征B**:处理组件,其基于在所述多个接收器处接收到的所述声学信号来确定所述发射装置在多维空间中的位置[2] “...当該高周波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号あるいは変調信号あるいはベースバンド信号のタイミングあるいは振幅あるいは周波数あるいは位相あるいは位相を主とするこれらの組合わせを検出することにより、当該携帯端末20のアンテナの高さ情報を入力することなく3次元の位置70あるいは距離あるいは方向あるいはこれらの組合わせを高精度で算出する。” (...通过检测该高频信号的载波信号或副载波信号或调制信号或基带信号的定时、振幅、频率、相位或以相位为主的这些组合,无需输入该移动终端20的天线高度信息,即可高精度地计算出三维位置70、距离、方向或其组合)。<br>[2] “...連立方程式を作成し誤差が小さくなるよう線形最小二乗法の手法を用いてプログラムを構成することで、携帯端末の3次元の位置座標(X2、Y2、Z2)を求めることができる。” (...通过建立联立方程,并采用使误差变小的线性最小二乘法技术来构成程序,可以求得移动终端的三维位置坐标(X2, Y2, Z2))。**直接公开**。对比文件明确公开了基于接收到的信号(高频信号,可视为声学信号的广义范畴或替代信号类型)来计算出移动终端的三维位置。这对应于一个处理组件(可以是基站或移动终端内的处理单元)执行位置确定的功能。虽然对比文件计算的目的是移动终端(相当于接收端)自身的位置,而目标专利计算的是发射装置(如笔)的位置,但“基于接收到的信号确定一个装置在空间中的位置”这一技术手段和作用是相同的。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件得出存在一个处理组件,其基于接收到的信号确定位置的技术方案。
**技术特征C**:以及应用程序控制器,其基于所述至少三个发射器中的一或多个发射器的所确定位置来影响应用程序的操作无相关描述。**未公开**。对比文件全篇描述的是位置检测装置和程序的原理与方法,目的是检测出移动终端的位置。其中没有任何关于“应用程序控制器”或基于确定的位置去“影响应用程序的操作”的内容。目标专利中该特征的作用是将定位结果应用于上层应用(如绘图、输入等),而对比文件仅停留在定位本身,未涉及应用层面的控制。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**技术特征D**:其中所述处理组件提取在所述多个接收器中的每一接收器处接收到的声学信号,并确定哪一发射器发射了相应声学信号[2] “...複数あるいは複数組のアンテナ11a〜11dが周期的に切替えられて高周波信号を発信しあるいは受信している。” (...多个或多组天线11a~11d被周期性地切换以发射或接收高频信号)。<br>[2] “当該複数のアンテナ11a〜11dの任意の組合わせの間隔を高周波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号あるいは変調信号あるいはベースバンド信号の波長の1波長以上として不均一な配置とし...” (将该多个天线11a~11d的任意组合的间隔设置为高频信号的载波信号或副载波信号或调制信号或基带信号的波长的1波长以上,进行不均匀配置...)。**隐含公开**。对比文件公开了多个天线(11a-11d)被周期性地切换以发射信号(参见[2])。这种周期性切换发射隐含了接收方(移动终端)能够区分来自不同天线的信号,因为否则无法利用来自不同天线的信号进行位置计算。为了通过多个天线(发射源)的信号进行定位,接收端必须能够区分或识别出接收到的信号是来自哪个天线发射的。虽然对比文件没有明确写出“提取信号并确定哪个发射器发射”的步骤,但这是实现其周期性切换发射和多天线定位方法的必然隐含技术手段。本领域技术人员能够合理推断,为了实现基于来自不同天线的信号进行定位,处理组件需要能够提取接收到的信号并识别其来源(例如,通过时分、频分、码分或与切换时序同步的方式)。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。
**技术特征E**:以及其中所述处理组件为在所述多个接收器处接收到的每一声学信号计算到达时间差,以获得一或多个所计算的到达时间差。[2] “...当該高周波信号の搬送波信号あるいは副搬送波信号あるいは変調信号あるいはベースバンド信号のタイミングあるいは振幅あるいは周波数あるいは位相あるいは位相を主とするこれらの組合わせを検出することにより...” (...通过检测该高频信号的载波信号或副载波信号或调制信号或基带信号的定时、振幅、频率、相位或以相位为主的这些组合...)。<br>[2] “...位相差あるいは時間差の測定精度を...” (...相位差或时间差的测量精度...)。**隐含公开**。对比文件提到检测信号的“定时”或“时间差”,并具体提到了“相位差或时间差的测量精度”。在基于信号传播的定位技术中,到达时间差(TDOA)是计算位置的核心参数之一。对比文件中通过检测来自不同天线(发射源)的信号的特性(定时、相位等)来计算位置,这必然涉及到对信号到达时间的测量或比较,从而可以推导出到达时间差(TDOA)。虽然未明确写出“计算到达时间差(TDOA)”这一术语,但“检测定时”以及利用来自多个发射源的信号进行位置解算,本质上包含了计算信号到达接收点的时间差这一过程。本领域技术人员能够合理推断,其实施方案中必然包含为接收到的信号计算到达时间差(或等效的相位差)的步骤。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。
**技术特征F**:其进一步包括:数字笔,其中所述至少三个发射器安置在所述数字笔上。无相关描述。**未公开**。对比文件涉及的是基站与移动终端(如手机、便携设备)之间的定位系统,从未提及“数字笔”(digital pen)或任何类似的书写工具。目标专利中数字笔是发射装置的典型载体,该特征限定了具体的应用场景和装置形态。对比文件未公开此特征。
**技术特征G**:其中所述至少三个发射器中的第一发射器位于所述数字笔的顶部附近。无相关描述。**未公开**。由于对比文件未公开“数字笔”(特征F),自然也就不可能公开数字笔上发射器的具体布置,例如“第一发射器位于数字笔的顶部附近”。该特征在目标专利中用于改善信号视距和定位精度。对比文件未公开此特征。
**技术特征H**:其进一步包括:发射装置,其中所述至少三个发射器安置在所述发射装置上。[2] “...固定される側の発信手段あるいは受信手段に複数のアンテナあるいは送受波器が...” (...在固定侧的发射手段或接收手段上设有多个天线或收发器...)。**未公开**。对比文件确实公开了在固定侧(基站10)设有多个天线(11a-11d),这些天线可以发射信号。这可以被视为多个“发射器”安置在一个“装置”(基站)上。然而,目标专利中的“发射装置”是一个**移动的、待定位的物体**(如数字笔),其上的发射器向固定的移动装置(接收端)发射信号。对比文件中的“发射装置”(固定侧基站)是**已知位置的参考源**,其信号用于定位移动的接收终端。两者的作用正好相反:目标专利的发射装置是待定位目标,对比文件的“发射装置”(基站)是定位参考源。因此,虽然结构上类似(一个装置上有多个发射器),但技术方案中的作用和角色完全不同,本领域技术人员不能毫无疑义地认为对比文件公开了目标专利中“待定位的移动发射装置”这一技术特征。因此,该技术特征未被直接公开。从隐含公开的角度,对比文件也未教导将多个发射器集成在一个待定位的移动装置上。
**技术特征I**:其中所述处理组件基于所述至少三个发射器中的一或多个发射器的所述所确定位置来确定所述发射装置的倾斜角。无相关描述。**未公开**。对比文件仅涉及检测移动终端的三维位置(坐标X, Y, Z),完全没有提及或暗示根据检测到的位置进一步计算该装置的“倾斜角”(如笔的俯仰角、偏航角等)。目标专利中该特征用于获取笔的姿态信息。对比文件未公开此特征。
**技术特征J**:其中所述多个接收器接收宽带超声波信号。[2] “また、当該発信手段から超音波トランスデューサあるいは超音波送波器を用いて超音波信号を発信し、当該受信手段において超音波トランスデューサあるいは超音波受波器を用いて超音波信号を受信し...” (此外,从该发射手段使用超声波换能器或超声波发射器发射超声波信号,在该接收手段中使用超声波换能器或超声波接收器接收超声波信号...)。**直接公开**。对比文件明确记载了可以使用超声波信号进行发射和接收(参见[2])。虽然其主要实施例描述的是高频(RF)信号,但明确将超声波信号作为可替代的实施方案。目标专利的声学信号具体为超声波信号。因此,对比文件公开了接收器接收超声波信号。关于“宽带”,对比文件未明确限定超声波信号的带宽是否为“宽带”。然而,在声学定位领域,使用具有一定带宽的信号(非单频)是提高时间分辨率、抗干扰和实现多址的常见手段。虽然对比文件未明确写明“宽带”,但本领域技术人员为了实现精确的定时或相位检测(如对比文件所述),有动机使用宽带信号以改善性能。从宽松的隐含公开判断标准来看,可以认为对比文件隐含了接收宽带超声波信号的可能性。但根据更为严格的“直接公开”标准(需毫无疑义地得出),对比文件未明确记载“宽带”特性。此处,从对比文件公开了“超声波信号”以及定位需要出发,倾向于认为其隐含了可能使用宽带信号,但为严谨起见,在直接公开层面,仅公开了“超声波信号”。然而,考虑到题目要求对隐含公开判断标准非常宽松,且超声波定位通常需要一定带宽以保证精度,可以认为本领域技术人员有可能从对比文件使用超声波信号进行定位的内容中,合理推断出会使用宽带超声波信号。因此,该特征被**隐含公开**。
**技术特征K**:其中所述宽带超声波信号具有介于25KHz与70KHz之间的频率范围。无相关描述。**未公开**。对比文件虽然提到了使用超声波信号,但完全没有提及任何具体的频率范围,特别是25KHz至70KHz这个具体范围。该频率范围是目标专利的具体限定。对比文件未公开此特征。
**技术特征L**:其中所述处理组件将最小二乘算法应用于所述一或多个所计算的到达时间差,以确定所述至少三个发射器的所述位置。[2] “...連立方程式を作成し誤差が小さくなるよう線形最小二乗法の手法を用いてプログラムを構成することで、携帯端末の3次元の位置座標(X2、Y2、Z2)を求めることができる。” (...通过建立联立方程,并采用使误差变小的线性最小二乘法技术来构成程序,可以求得移动终端的三维位置坐标(X2, Y2, Z2))。**直接公开**。对比文件明确、直接地记载了使用“线性最小二乘法”(線形最小二乗法)来求解位置坐标。这与目标专利中“将最小二乘算法应用于...以确定...位置”的技术特征完全对应。虽然对比文件应用最小二乘法的具体输入参数(如相位差)可能与目标专利的“到达时间差”在表述上不完全相同,但“相位差”与“到达时间差”在信号处理中是密切相关的量(相位差可转换为时间差)。应用最小二乘法进行位置解算这一核心算法步骤被对比文件明确公开。
**技术特征M**:其中所述移动装置是智能电话、平板计算机、个人数字助理和膝上型计算机中的至少一者。[2] “...携帯端末20...” (...移动终端20...)。**隐含公开**。对比文件中使用的术语“携帯端末”(移动终端)是本领域对便携式电子设备的通用称谓,其涵盖了如智能手机、平板电脑、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑等设备。虽然对比文件没有明确列出这些具体类型,但本领域技术人员能够毫无疑义地理解,“移动终端”包括这些常见的便携式计算和通信设备。因此,该特征被对比文件隐含公开。
**技术特征N**:其中所述多维空间包含三维空间。[2] “...当該携帯端末20のアンテナの高さ情報を入力することなく3次元の位置70あるいは距離あるいは方向あるいはこれらの組合わせを高精度で算出する。” (...无需输入该移动终端20的天线高度信息,即可高精度地计算出三维位置70、距离、方向或其组合)。<br>[2] “携帯端末の3次元の位置座標(X2、Y2、Z2)を求めることができる。” (可以求得移动终端的三维位置坐标(X2, Y2, Z2))。**直接公开**。对比文件多次、明确地记载了检测“三维位置”(3次元の位置)和计算“三维位置坐标”(3次元の位置座標)。这直接对应于目标专利中“多维空间包含三维空间”的特征。

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