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如何写好一份“软硬件结合类实用新型专利”

摘要

近两年来，关于实用新型专利审查政策的变化被众多知识产权从业人员所感知。除却近日国家知识产权局公布要在实用新型专利审查中引入明显创造性审查之外，电学领域软硬件结合类技术方案是否属于实用新型专利保护客体的审查日趋严格，逐渐成为专利代理师与审查员在审查环节相互探讨的焦点。

本文旨在从专利法第二条第三款出发，同时结合专利法第二十六条第三款和第四款的规定，探讨软硬件结合类实用新型案件的审查实质以及基于该实质为专利代理师提供一些撰写上的思路，以期能够为知识产权从业人员在软硬件结合领域的实用新型撰写上提供一些帮助。

>>> 一、软硬件结合类实用新型专利范畴

随着计算机、互联网、通讯等“大电学”技术的高速发展，越来越多与计算机程序相关的专利申请被提出。由于涉及计算机程序的创新具有一定的特殊性，且伴随着计算机程序的创新以及计算机程序紧密结合、承载计算机程序运行的电子设备或者电子系统的创新，企业及专利代理师在撰写实用新型专利申请时所面临的第一个问题就是：如何正确的展示电子设备硬件结构上的创新以符合实用新型客体的审查要求。

众所周知，专利法第二条第三款明确规定了“实用新型，是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案”，对于该法条的解读有三种：

其一，产品应当是经过产业方法制造的，有确定形状、构造且占据一定空间的实体；一切方法以及未经人工制造的自然存在的物品不属于实用新型专利保护的客体。
其二，权利要求中可以使用已知方法的名称限定产品的形状构造，但不得包含方法的步骤、工艺条件等。
其三，一旦权利要求中包含对“方法本身”提出的改进，即使权利要求中还包括对形状、构造的改进，也不属于实用新型的保护客体。

上面的三种解读给予了知识产权从业人一些思考，即在面临软硬件结合类实用新型案件时：

1、可以使用现有的计算机程序所执行的方法（已知的方法）限定电子产品。
2、不可以使用非现有的计算机程序所执行的方法（未知的方法）限定电子产品。

但是，沿着上述解读和思考方向，许多知识产权从业者在面临错综复杂的软硬件结合领域的实用新型撰写时，仍会感觉到缺乏一些具象化的指引思路。另外，除了要关注上述所说的软硬件结合类实用新型的客体问题，公开不充分以及权利要求是否得到说明书的支持，也是专利代理师和审查员在探讨合理的专利保护范围时经常遇见的作业场景，例如：

1、说明书只记载了各个功能模块、说明书附图中也只有模块框图，缺少具体的电路原理图。
2、根据审查员的审查导向而定，如：说明书中有具体的电路结构，但是缺少对部分或者全部电路的原理描述，这种情况也容易出现说明书公开不充分的问题。
3、说明书中出现的部分电路名称没有对应的具体电路连接关系，也可能出现说明书公开不充分的问题，即便出现的电路与发明点并无关系。
4、未给出电路中涉及的一些芯片的型号，导致说明书公开不充分。
5、权要中的功能模块属于保护范围比较大的特征，但说明书缺乏足够的硬件示例支撑。
6、功能模块与其他硬件或者其他功能模块之间的连接，说明书中除了数据流向的连接方式之外，再无其他硬件或者有线方式的连接等。

因此，结合以上问题，本文旨在从业内软硬件结合的电学案件本身出发，对此类案件的创新进行特点归类，并结合案件示例给予行业从业者一些撰写建议和思考。

>>> 二、撰写思路：案件分类及创新特点

一般来说，常见的软硬件结合类实用新型案件可以分为5类：

类别	技术方案	是否可以申请实用新型专利
1	技术方案仅涉及硬件改进，软件程序是已知方法	此类案件可以申请
2	技术方案仅涉及软件的改进，硬件结构为现有技术	此类案件不可申请
3	技术方案既有软件改进，也有硬件改进，且硬件改进的方案能够解决某一技术问题且不依赖于软件	该硬件部分可以申请
4	技术方案既有软件改进，也有硬件改进，但需要改进的硬件和改进的软件相互配合才能解决技术问题	此类文件尽量避免申请
5	披着硬件“皮囊”或者系统“皮囊”的软硬件结合案件（如：交底书中涉及到的模块实际上是软件或者算法模块；交底中均是系统中的各个设备的数据传输、流向、数据处理的过程，但系统本身的结构并无改进）	此类文件尽量避免申请

因此，结合以上对软硬件结合类实用新型案件的分类，笔者总结了软硬件结合类实用新型案件的创新特点，具体来说：

特点一：现有产品结构上，对某个器件的内部功能（可能是硬件，也可能是软件）进行改进后，导致产品结构或者电路连接关系上的创新。
特点二：现有产品结构上，新增或者减少了某些电路、功能模块、元件，导致产品结构或者电路连接关系上的创新。
特点三：全新的产品结构，和现有的产品结构完全不同。

针对符合特点一的案件，如果是对已有产品的某个部件进行的软件功能上的改进导致产品结构发生了变化，则在技术问题的定位时要侧重于现有产品结构上的缺陷而尽量避开对现有产品软件功能上的分析；另外，在进行权利要求撰写时，也倾向于思考如何通过描述结构上的变化体现案件的创新点，同时深挖软件功能上的改进与产品结构上的变化之间的关联，从而尝试将此种关联用产品静态特征的方式体现在对产品结构的影响上。需要注意的是，在选择通过产品静态特征去关联结构上的改进时，要慎重选择“功能性限定”这一类型的静态特征描述。具体的示例可以参见下述文章中的第四部分的描述。

针对符合特点二和特点三的案件，撰写上相对来说比较灵活，因为技术方案涉及到的改进本身就来源于整个产品部件的新增、减少或者完全替换旧的产品部件，所以在描述上只要遵循将结构、位置、电路连接关系等实体器件描述清楚，电路逻辑上位合理化、不存在缺少必要技术特征等权利要求常见问题即可。

综合以上对软硬件结合类实用新型案件的分类以及创新特点的分析，行业从业人员在面临此类案件时，能够对案件的创新实质有一个比较清晰的框架认知，知晓此类案件在撰写时应该遵从哪个方向去思考，进而有方向性地选择合适的撰写方式。

>>> 三、撰写思路：分析答复案例

为了能够让行业从业者加深对软硬件结合类实用新型案件的梳理思路上的思考，笔者尝试从审查意见答复的角度示出一个案例，以期通过该案例进一步为行业从业者探析出此类案件合理的撰写方式。

案例一

权利要求1：

一种考勤管理系统，其特征在于，所述系统包括服务器、学生卡和多个基站；

所述基站分别与所述服务器和所述学生卡通信连接，用于当携带所述学生卡的学生经过所述基站时由所述基站读取所述学生卡，获取所述学生卡的标签数据，并获取读取所述学生卡的时间信息，并根据所述标签数据、基站标识和所述时间信息生成定位信息，以及将所述定位信息发送至所述服务器；所述标签数据包括所述学生卡的身份标识；

所述服务器用于接收不同基站发送的所述定位信息，并根据所述定位信息，生成轨迹数据；并且当接收到终端的数据请求时将所述轨迹数据发送至终端。

权利要求5：

根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述服务器包括：第一通信模块、第二处理器以及存储器；所述第一通信模块与所述基站通信连接，所述第二处理器分别与所述存储器和所述第一通信模块连接；

其中，所述存储器，用于存储各个基站发送的定位信息以及根据所述定位信息生成的轨迹数据；其中，所述轨迹数据为所述第二处理器根据不同基站发送的所述定位信息，生成所述轨迹数据；

所述第一通信模块，用于接收所述各个基站发送的所述定位信息；

所述第二处理器，用于从所述存储器中获取所述各个基站发送的定位信息，并根据所述定位信息生成轨迹数据；并将所述轨迹数据存储在所述存储器中。

案例一的技术背景是传统的考勤管理系统，学校会给每个学生发放一张学生卡，并要求学生上学佩戴，该学生卡可以用于进出校门、图书馆等地的身份登记及学生的个人身份证明；老师可以根据这些场所的记录信息，来统计学生的出勤情况。所带来的技术问题是老师基于现有的考勤管理系统得到的学生信息有限，无法准确知道学生的到校情况和离校情况，不能及时掌握学生的去向和考勤情况。

基于该技术问题，案例一主要保护一种考勤管理系统，通过在考勤管理系统中布局学生卡与基站、服务器与基站之间的通信连接，使得当携带所述学生卡的学生经过基站时，基站可以读取该学生卡的标签数据以及获取读取该学生卡的时间信息，进而根据该标签数据、基站标识和时间信息生成定位信息，从而将定位信息发送至服务器；服务器基于不同基站发送的生成轨迹数据后传送至老师的终端，由于该轨迹数据可以提供学生出勤的详细信息，从而使得老师和家长便可准确的知道学生的到校情况和离校情况，及时掌握学生的去向和考勤情况，从而提高了对学生的管理的便利性。

上述案例一，审查员给出的审查结论如下：

“权利要求1请求保护的是一种智能考勤管理系统，技术方案为：‘……’其中，根据说明书的机载结合本领域技术人员常识可以知道，基站生成定位信息、服务器生成轨迹数据等功能的时限，实质上均依赖于专门设计的计算机程序和算法实现，那么本质上而言，本申请技术方案并不是通过硬件之间的连接关系或者结构关系就能实现的，硬件仅属于软件方法实现的载体，并且没有证据显示现有技术中存在可以实现以上全部功能的计算机程序，因此该方案实质上属于对方法本身提出的改进，而不是针对产品形状、构造或者其结合提出的技术方案，不属于专利法第二条第三款所规定的使用新型保护客体。”

此案在审查过程中做了一次修改答复后授权了，答复过程重点偏向硬件上的连接以及结构上的创新，此处摘抄一段答复文本：

“……首先，本申请是通过服务器与多个基站的通信连接，以及学生卡与多个基站之间通信连接，获取学生的考勤状况，具体而言，正是由于考勤管理系统中部署了多个基站，在学生卡随着学生移动的过程中，不同的多个基站均能获知学生卡的标签数据，这样才能根据标签数据获取学生的定位信息；正是由于基站与服务器之间的连接，服务器才能根据定位信息生成运动轨迹，即获取学生的考勤状况；也正是由于服务器和终端之间的通信连接，学生的运动轨迹即可被老师的终端所获知，老师无需去学校内的场所人为手动获取学生的考勤情况，因此极大地提高了学生管理的便利性。而关于基站所获取的标签数据是什么，如何根据标签数据生成定位信息并不是本申请的保护点，基站获得移动终端或者有源或者无源终端的定位信息属于现有技术，本申请关注的基站获取的是谁的标签数据，基站又将得到的定位信息给到谁，重点在于基站、学生卡、服务器之间的连接关系，正是因为该连接关系才导致了本申请中信息流的传递。如果没有该连接关系，相应的，服务器根本无法得到定位信息，更何谈生成轨迹数据了……”

案例一：授权文本

权利要求1：

一种考勤管理系统，其特征在于，所述系统包括服务器、学生卡和多个基站；所述基站包括：短距离通信模块、时间模块、第一处理器和移动通信模块；

所述短距离通信模块与所述学生卡通信连接，所述移动通信模块与所述服务器通信连接，所述第一处理器，分别与所述短距离通信模块、所述时间模块和所述移动通信模块连接；所述短距离通信模块为射频识别读写器或蓝牙模块；

所述短距离通信模块，用于当携带所述学生卡的学生经过所述基站时由所述基站读取所述学生卡，获取所述学生卡的标签数据；还用于将获取的所述标签数据传输至所述第一处理器；所述标签数据包括所述学生卡的身份标识；

所述时间模块，用于获取读取所述学生卡的时间信息；所述时间模块为内置晶振的时钟芯片；

所述第一处理器，用于根据所述标签数据、所述基站标识以及所述时间模块获取的时间信息生成定位信息；

所述移动通信模块，用于发送所述定位信息至所述服务器；

因此，从以上授权文本和答复方向上来看，此案走向授权的一个真实原因是将硬件结构上的创新进行了合理的展示，并在答复审查意见时有依有据地阐述硬件结构上的创新所带来的技术效果。但从此案的撰写上来看，之前的撰写方式让审查员在软件产品还是硬件产品的认定上产生了一定的误区。因此，只有在撰写上慎重考察软硬件结合类实用新型案件中硬件结构的创新如何展示，才能在后期的审查过程中少走弯路，争取授权。

>>> 四、相关撰写思考及建议

目前常见的软硬件结合类实用新型的权利要求撰写，常常分为三种：

1、信号流式权利要求
2、功能性限定式权利要求
3、硬件电路元件连接式权利要求

其中，对于第3种的权利要求撰写方式可争议点比较小，第1种和第2种权利要求撰写方式在日常工作中可值得探讨的点居多，那么综合上面第二部分以及第三部分的分析，对于软硬件结合类实用新型的撰写，笔者建议在做此类案件的撰写时先尝试从以下维度进行思考：

维度	思考内容
1	当前的软硬件结合类实用新型的创新特点具体属于哪一种？
2	若属于特点一，则在背景技术定位时应该注意什么？
3	若属于特点一，则在权利要求撰写时是否需要写具体的原理或者功能？若需要，应该如何写？ “功能性限定式权要”的写法是否是首选？如何正确在权利要求中展示硬件结构上的创新？
4	软硬件结合类实用新型的权利要求中能否出现方法步骤的特征？保护的到底是方法还是硬件产品？
5	说明书如何体现技术问题、实现技术效果依赖的是结构、连接上的改进，而非软件程序上的改进？说明书如何“重硬件”、“轻软件”控制？
6	说明书如何保证公开充分？权利要求中的功能模块如何避免权利要求保护范围过宽的问题？

沿着上述思考方向，笔者从背景技术、权利要求撰写、说明书撰写几个维度，给出一些撰写建议供各大创新主体以及同行参考。

（一）关于背景技术的撰写建议

软硬件结合类的实用新型案件，在背景技术中需要尽量避免突出是因为现有的方法的缺陷导致的问题，侧重点应放在结构的缺陷上；同时建议多描述现有产品的结构特征，避免背景技术中过多的提及软件控制、过程控制等与软件紧密结合的背景内容；另外，在定位技术问题时，也尽量突出现有产品的部件、结构特征等缺陷导致的问题。

（二）关于权利要求的撰写建议

软硬件结合类的实用新型案件，独立权利要求的撰写方式大致可以分为以下两种：

1、一种……装置，其特征在于，包括A、B和C，所述A与所述B连接，所述B与所述C连接；（或者所述A通过所述B与所述C连接）。
2、一种……的装置，其特征在于，包括：xx的A、yy的B，zz的C，所述xx的A与所述yy的B连接，所述yy的B和所述zz的C连接。

独立权利要求的限定中是否加入功能性限定要慎重，此时需要考虑定位的技术问题和写入独立权利要求的硬件结构特征是否已经完全可以匹配，若独立权利要求的硬件结构特征与技术问题可以匹配，且产品结构的保护范围清楚，则无需在独立权利要求中加入功能性限定；若独立权利要求的硬件结构特征需要功能性限定结合才能解决技术问题，则需要审视定位的技术问题是否合理，或者要审视此案是否按照实用新型去申请。

总结下来，即若权利要求中不可避免要写功能、原理性描述，尽量避免用“模块+用于”的方式去撰写，建议可以将“用于……”转换成静态描述、定语描述的方式；另外，也可以采用信号流向式权利要求；或者，可以通过信号连接、传输的撰写方式，体现器件之间的连接关系；需要注意的是，信号流式权要经常容易写成方法动作，例如“C设备接收光信号，对光信号进行转换得到电信号，向D设备发送电信号”，注意撰写时需要将动作状态转换成静态特征去描述。

进一步地，软硬件结合类的实用新型案件在技术特征拆解时，若涉及到功能单元，则建议对功能单元的命名实体化，可以多用“XX组件、XX模组、XX器”等。同时，权利要求中尽量避免按照方法案的语句描述，例如“在……的控制下”“查询……”“监控……”“获取……”等，建议多构思“硬件检测、硬件控制”的使用环境。

（三）关于说明书的撰写建议

软硬件结合类的实用新型案件，在说明书撰写时，尤其需要考虑公开说明书和权利要求得到说明书支持的问题。若权利要求中涉及到保护范围较大的功能模块，则具体实施方式中至少需要有两种以上的硬件示例支撑。另外，实施例中尽量弱化软件控制过程，重点描述结构上的改进。对于技术效果的推导上，侧重点应该放在结构的改进上，需要对结构的改进和有益效果之间的推理进行详细的推理。

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