李華興國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心

MEMS慣性傳感技術(shù)專利分類對比研究

李華興
國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心

本文對MEMS慣性傳感技術(shù)的國際專利分類和聯(lián)合專利分類進(jìn)行對比研究，具體介紹了其專利分類項(xiàng)目的區(qū)別和聯(lián)系，并通過實(shí)際專利案件的分類號研究，闡述聯(lián)合專利分類體系的優(yōu)點(diǎn)和特色，有助于提升MEMS慣性傳感領(lǐng)域的專利檢索與分析效能。

微機(jī)電慣性傳感器是指利用微機(jī)電制造技術(shù)（Micro-Electro-Mechanical Technology）加工而成的，用來測量運(yùn)動物體加速度、角加速度等慣性參數(shù)的微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS，Microelectro-mechanical System）， 主要包括微機(jī)械加速度傳感器、微機(jī)械陀螺，在汽車導(dǎo)航和控制系統(tǒng)、攝像機(jī)消振系統(tǒng)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。為及時了解MEMS慣性傳感技術(shù)的最新發(fā)展動向和技術(shù)分布，有必要從對該領(lǐng)域的專利技術(shù)進(jìn)行分析研究，而專利分類是當(dāng)前最有效的專利檢索分析工具之一。本文主要通過兩種專利分類體系對MEMS慣性傳感技術(shù)領(lǐng)域的典型技術(shù)和專利申請進(jìn)行對比研究。

MEMS慣性傳感技術(shù)領(lǐng)域的IPC分類與CPC分類對比

專利分類體系簡介

目前國際上統(tǒng)一采用的是通過國際專利分類（IPC）來對專利文獻(xiàn)進(jìn)行分類，該分類體系是根據(jù)1971年簽訂的《國際專利分類的斯特拉斯堡協(xié)定》編制的，是目前國際通用的專利文獻(xiàn)分類和檢索工具。通關(guān)該分類，可將浩瀚的專利文獻(xiàn)以特定的技術(shù)主題分解成不同的族，使其具有共同的類別標(biāo)識。

聯(lián)合專利分類體系（CPC）是歐洲專利局和美國專利商標(biāo)局共同開發(fā)出的新的專利分類體系，其分類原則與IPC基本一致，充分融合歐美兩局最佳分類實(shí)踐，細(xì)分條目多達(dá)25萬個，是在IPC基礎(chǔ)上最為精良的細(xì)分類體系。

MEMS慣性傳感技術(shù)領(lǐng)域中CPC分類相比IPC分類的變化

MEMS慣性傳感技術(shù)的應(yīng)用主要涉及微機(jī)械加速度傳感器、微機(jī)械陀螺，在IPC的分類體系中主要是從測量方式和傳感器形式的角度進(jìn)行分類，其中微機(jī)械加速度傳感器對應(yīng)的IPC分類號上位組是G01P15/02（利用慣性力測量加速度）以及G01P15/14（通過利用陀螺儀測量加速度），微機(jī)械陀螺對應(yīng)的IPC分類號主要是G01C19/00（陀螺儀、使用振動部件的轉(zhuǎn)動敏感裝置、不帶有運(yùn)動部件的轉(zhuǎn)動敏感裝置、使用陀螺效應(yīng)測量角速率）的各個下位組。

在微機(jī)械加速度傳感器方面，CPC分類號在G01P15/02基礎(chǔ)上增加了30余項(xiàng)細(xì)分的下位組，例如G01P15/032、G01P15/034、G01P15/036等對加速度傳感器的原理進(jìn)行了細(xì)分，G01P2015/0805、G01P2015/0808、G01P2015/0811、G01P2015/082等對加速度測量的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)形式進(jìn)行了細(xì)分。

在微機(jī)械陀螺方面，CPC分類號在G部中保留了IPC分類號下的所有大組及下位組中的上述分類號，與IPC具有良好的對應(yīng)性，便于查詢使用，但I(xiàn)PC分類號在MEMS結(jié)構(gòu)的應(yīng)用上沒有專門的分類位置且分類含義較模糊，導(dǎo)致在查詢MEMS慣性傳感技術(shù)中針對MEMS改進(jìn)的內(nèi)容時存在較大困難。對此，CPC分類號對MEMS的分類進(jìn)行了一定的擴(kuò)增和修改，主要是增加了B81B2201/00（MEMS系統(tǒng)的具體應(yīng)用）、B81B2203/00（MEMS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)）、B81B2207/00大組（MEMS系統(tǒng)或其輔助部件），涉其中包括具體下位組和細(xì)分項(xiàng)近50項(xiàng)，與慣性傳感相關(guān)具體項(xiàng)目舉例如下：

B81B 2201/02 . Sensors（傳感器，一點(diǎn)組）

B81B 2201/0228 . . Inertial sensors（慣性傳感器、二點(diǎn)組）

B81B 2201/0235 . . . Accelerometers（加速度傳感器、三點(diǎn)組）

B81B 2201/0242 . . . Gyroscopes（陀螺儀、三點(diǎn)組）

B81B 2201/025 . . . Inertial sensors not provided for in B81B 2201/0235 - B81B 2201/0242（未包含在上述三點(diǎn)組中的慣性傳感器）

可見，相比于IPC對于MEMS慣性傳感技術(shù)的分類，CPC分類體系中從慣性傳感測量原理、實(shí)現(xiàn)形式、MEMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等角度給出了具體的分類位置，進(jìn)一步豐富了MEMS慣性傳感技術(shù)的細(xì)分和歸類。

涉及MEMS慣性傳感技術(shù)專利申請案例的專利分類號研究

結(jié)合兩件實(shí)際專利申請案例，針對MEMS慣性傳感技術(shù)的分類特點(diǎn)進(jìn)行分析研究。

案例一：專利公開號CN103852073A

技術(shù)主題：用于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）設(shè)備的彈簧

技術(shù)構(gòu)思：針對現(xiàn)有MEMS轉(zhuǎn)動陀螺的角速率傳感器存在的正交誤差干擾問題，提出一種改進(jìn)方案，創(chuàng)新點(diǎn)在于設(shè)置驅(qū)動彈簧，其包括由細(xì)橫梁支撐的寬橫梁，細(xì)橫梁被錨定到驅(qū)動質(zhì)量塊，由于細(xì)橫梁相對于寬橫梁的靈敏性，細(xì)橫梁起到機(jī)械鉸鏈的作用，使得寬橫梁主要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，而不會彎曲，從而抑制正交誤差。

專利分類研究：本案的技術(shù)主題涉及MEMS轉(zhuǎn)動陀螺的角速率傳感器，其對應(yīng)于IPC/CPC分類號中的G01C 19/56（使用振動部件的轉(zhuǎn)動敏感裝置，例如基于科里奧利力的振動角速度傳感器〕，但對于本案的創(chuàng)新點(diǎn)，即MEMS傳感器內(nèi)部的彈簧結(jié)構(gòu)改進(jìn)，IPC分類體系中沒有給出具體的分類位置。而CPC分類號在IPC基礎(chǔ)上新增了大組B81B2203/00（MEMS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)），通過查詢得到其下位組的具體細(xì)分B81B 2203/0163（ Spring holders-彈簧支撐），可見其正是對應(yīng)本案關(guān)于MEMS傳感器彈簧的創(chuàng)新點(diǎn)。綜上可知，根據(jù)本申請的技術(shù)主題和創(chuàng)新點(diǎn)，其最核心的發(fā)明信息應(yīng)體現(xiàn)為CPC分類號G01C 19/56和B81B 2203/0163。

案例二：專利公開號CN105021177A

技術(shù)主題：涉及MEMS加速度傳感器

技術(shù)構(gòu)思：針對現(xiàn)有加速度傳感器可能會由于沖擊造成傳感器內(nèi)軸損傷的問題，提出一種改進(jìn)方案，創(chuàng)新點(diǎn)在于設(shè)置可平移的質(zhì)量塊，當(dāng)外部施加有沖擊時，質(zhì)量部可先于支承軸與卡止部接觸，因此能夠防止支承軸的損傷。

專利分類研究：本案的技術(shù)主題涉及MEMS加速度傳感器，對應(yīng)于IPC/CPC分類號中的G01P 15/02（利用慣性力測量加速度），但對于本案的創(chuàng)新點(diǎn)，即MEMS加速度傳感器內(nèi)部設(shè)置平移質(zhì)量塊的信息，IPC分類中沒有給出進(jìn)一步的細(xì)分分類位置。而CPC分類號對G01P 15/02的內(nèi)容做了具體細(xì)分，在下位組中可查詢到G01P 2015/0814（針對質(zhì)量塊的平移運(yùn)動，例如穿梭形式），可見其能夠明確而具體的表征出本案的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。綜上，本案發(fā)明信息應(yīng)體現(xiàn)為CPC分類號G01P15/02和G01P 2015/0814。

結(jié)語

通過本文的分析研究可知，在MEMS慣性傳感技術(shù)的專利分類系統(tǒng)中，相對IPC分類號而言，CPC分類號包含更豐富的細(xì)分分類號，其對技術(shù)特征的細(xì)節(jié)描述更加具體和詳細(xì)，因此分類結(jié)果將更加準(zhǔn)確，能夠更好的體現(xiàn)專利申請的發(fā)明點(diǎn)。在對MEMS慣性傳感技術(shù)的相關(guān)專利進(jìn)行檢索和分析時，如果能找到合適的CPC分類表達(dá)方式，將極大的提升檢索效率和技術(shù)分析的準(zhǔn)確性、全面性。