对比文件名称：2009-02-10_US7489308B_发明授权_US07489308B2 Determining the location of the tip of an electronic stylus
目标专利名称：291声学位置跟踪系统CN105492923B
本次调用的模型名称：专利创造性评估模型
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：其包括：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<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0021]段：“...the stylus...includes at least two ultrasonic transmitters and at least one electromagnetic transmitter...”； 说明书第[0041]段：“...the base unit...includes a first ultrasonic receiver 130 and a second ultrasonic receiver 132.”； 说明书第[0042]段：“...the first ultrasonic transmitter of the stylus 102 is shown transmitting a first ultrasonic signal 134 that is received by both the first ultrasonic receiver 130 and the second ultrasonic receiver 132. Likewise, the second ultrasonic transmitter 120 of the stylus 102 is shown transmitting a second ultrasonic signal 136 that is received by both the first ultrasonic receiver 130 and the second ultrasonic receiver 132.” | **论述**：目标专利要求“至少三个发射器”均发射“声学信号”。对比文件明确公开了电子触笔包含“至少两个超声波发射器（at least two ultrasonic transmitters）”和一个电磁（红外）发射器（说明书[0021]段）。其接收基座单元包含两个超声波接收器（[0041]段），并接收来自两个超声波发射器的声学信号（[0042]段）。因此，对比文件仅公开了两个声学（超声波）发射器，未达到“至少三个”的数量要求。此外，对比文件的两个超声波发射器沿笔身轴线（axis 116）排列（说明书[0026]段），这种共线排列属于线性关系，目标专利说明书强调发射器“安置成相对于彼此成固定的非平面关系”（[0007]段），旨在利用三维空间结构提高定位精度。对比文件未公开这种“非平面关系”的布局。因此，技术特征A未被对比文件直接或隐含公开。 |
| **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<br>**判断结果：《直接公开》** | 说明书第[0051]段：“In yet another embodiment, the microcontroller 302 is operable to determine the precise position of the tip 112 of the stylus 102...”； 说明书第[0053]段：“An exemplary method for determining the precise position of the tip 112 of the stylus 102, relative to a given point will now be described.”； 说明书第[0056]-[0090]段：详细描述了基于超声波信号飞行时间（TOF）计算距离，并通过几何关系（涉及三维坐标x, y, z）最终确定触笔笔尖位置（x, y）的方法。 | **论述**：对比文件明确公开了基座单元包含微控制器302（microcontroller 302）（说明书[0046]段），其功能包括处理接收到的超声波信号，并确定触笔笔尖的位置（[0051]段）。确定位置的方法基于两个超声波接收器接收到的来自两个超声波发射器的信号（声学信号），通过计算飞行时间得到距离，并利用三维空间几何关系（见图4、图6-8及方程式）最终计算出笔尖的坐标（x, y）（[0087]-[0090]段）。这完全对应于目标专利中“处理组件基于接收到的声学信号确定发射装置在多维空间中的位置”这一技术特征。因此，技术特征B被对比文件直接公开。 |
| **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<br>**判断结果：《隐含公开》** | 说明书第[0043]段：“...the data transfer port 142 provides a mechanism by which various types of data may be transferred from the base unit to another computing device or computing process.”； 说明书第[0090]段：“In the case where each of the operations 500 is performed in the base unit 104, these positions will be stored in the memory of the base unit 104.”； 说明书第[0092]段：“...a transmit position of stylus tip operation 512 may be used to transmit the positions of the stylus tip, as recorded in the stylus tip position file, to a computing device or computing process external to the base unit 104.” | **论述**：目标专利的“应用程序控制器”基于位置信息来“影响应用程序的操作”。对比文件没有明确记载名为“应用程序控制器”的模块。然而，对比文件公开了将确定出的触笔位置（笔尖坐标）存储在内存中（[0090]段），并可通过数据传输端口142将位置数据传送给外部的计算设备或计算进程（[0043], [0092]段）。本领域技术人员可以合理推断，将位置数据传输给外部计算设备（如PC、PDA、平板电脑等）的最终目的，正是为了由该外部设备上的应用程序（如手写识别、绘图软件等）利用该位置数据来执行相应操作（如显示笔迹、执行命令等）。这种数据传输功能隐含了基于位置信息来影响外部应用程序操作的技术手段。因此，技术特征C被对比文件隐含公开。 |
| **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<br>**判断结果：《直接公开》** | 说明书第[0037]段：“...the microcontroller operates to cause the IR transmitter to transmit data indicating when, and which of the first or second ultrasonic transmitters is presently, or is about to, send an ultrasonic signal.”； 说明书第[0038]段：“...the signal sent to the IR driver module 208, and the corresponding signal that is broadcast by the IR LED 122, specifies that the first ultrasonic transmitter 118 is, or is about to, broadcast.” 及 “...specifies that the second ultrasonic transmitter 120 is, or is about to, broadcast.”； 说明书第[0046]段：“...the base unit microcontroller 302 is operable to receive and process ultrasonic signals received at the first and second receiver modules 304 and 306 and infrared signals received at the infrared receiver module 134.” | **论述**：对比文件明确公开了触笔的微控制器控制两个超声波发射器交替发射信号，并同时控制红外发射器发射数据，该数据指明当前或即将发射的是哪一个超声波发射器（[0037], [0038]段）。基座单元的微控制器302接收并处理这些超声波信号和红外信号（[0046]段）。通过解码红外信号中包含的标识信息，基座单元的微控制器能够确定接收到的超声波信号是来自第一个还是第二个超声波发射器。这完全对应于“提取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”的功能。因此，技术特征D被对比文件直接公开。 |
| **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。<br>**判断结果：《直接公开》** | 说明书第[0050]段：“Using the microcontroller, or a simple timing circuit, the time (t) can then be determined simply by calculating the time between the receipts of the IR signal and the ultrasonic signal.”； 说明书第[0051]段：“The distance (d) between the given ultrasonic transmitter and the given ultrasonic receiver can then be calculated using Equation (1): d=vs×t” | **论述**：目标专利的“计算到达时间差（TDOA）”是指计算声学信号到达不同接收器的时间差，用于定位。对比文件使用红外信号作为时间基准（几乎瞬时到达），通过计算红外信号与超声波信号到达的时间差（t），来获得超声波信号的飞行时间（TOF）（[0050]段），再利用声速计算距离（[0051]段）。虽然对比文件直接计算的是TOF（时间-of-飞行），但其计算基础正是红外信号到达时间与超声波信号到达时间之间的“差（t）”。对于本领域技术人员而言，利用一个参考信号（如红外）与待测信号（超声波）的到达时间差来确定后者相关信息，是计算TDOA的一种典型应用场景或等效手段。特别是当参考信号来自同一发射装置时，这种时间差计算在原理和效果上与TDOA计算是相通的，都是为了获取用于定位的时序信息。因此，可以认为对比文件直接公开了“计算到达时间差”这一技术特征。 |
| **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。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0021]段：“In accordance with one embodiment, an electronic stylus system includes an electronic stylus and base receiving unit. The electronic stylus includes two or more ultrasonic transmitters...”； 图1及说明书对应描述：电子触笔102上包含第一超声波发射器118和第二超声波发射器120。 | **论述**：对比文件明确公开了系统包括“电子触笔（electronic stylus）”，并且触笔上安置有超声波发射器（[0021]段，图1）。然而，如特征A所述，对比文件仅公开了触笔上安置有两个超声波发射器，而目标专利要求“至少三个发射器”。因此，对比文件未公开“至少三个发射器安置在数字笔上”这一完整技术特征。数量上的差异是实质性的，直接影响了系统的定位原理和能力（如目标专利强调的超定系统、三维定位稳健性等）。故技术特征F未被公开。 |
| **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。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0026]段：“As shown in FIG. 1, the first and second ultrasonic transmitters 118 and 120 are embedded or held in the stylus body 110 at a predetermined distance from one another. Preferably, the first and second ultrasonic transmitters 118 and 120 and the stylus tip 112 are all aligned or oriented in the stylus body 110 along a single axis 116.” | **论述**：目标专利说明书强调“发射器112可位于数字笔的顶部附近”（[0019]段），并阐述了其带来的技术优势（如提供清晰视距、增加z轴距离降低误差等）。对比文件仅说明两个超声波发射器沿笔身轴线（axis 116）以预定距离布置，并与笔尖对齐（[0026]段）。说明书全文及附图均未提及或暗示其中一个发射器位于“笔的顶部附近”。笔的“顶部”通常指与笔尖相对的另一端。对比文件的布局描述是线性的，未区分“顶部附近”这一特定位置。因此，技术特征G未被对比文件直接或隐含公开。 |
| **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。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0021]段：“...an electronic stylus system includes an electronic stylus...”； 图1及说明书对应描述：电子触笔102即为发射装置，其上包含超声波发射器。 | **论述**：对比文件公开了系统包括作为发射装置的“电子触笔（electronic stylus）”。然而，同特征F，该触笔上仅安置有两个超声波发射器，未达到目标专利“至少三个发射器”的要求。因此，技术特征H未被公开。 |
| **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。<br>**判断结果：《直接公开》** | 说明书第[0069]段：“...a determine inclination angle operation 506 determines a first inclination angle θ1, and a second inclination angle θ2 802.”； 说明书第[0070]-[0084]段：详细给出了根据两个超声波发射器的位置信息（距离d11, d12, d21, d22等）计算倾斜角θ1和θ2的数学公式（方程式8-14）和过程。图8也明确示出了角度θ1和θ2。 | **论述**：对比文件的方法流程图（图5）中明确包含了“确定倾斜角操作506（determine inclination angle operation 506）”（[0069]段）。该操作基于两个超声波发射器相对于接收器的距离测量值（这些距离值隐含了发射器的位置信息），通过一系列几何计算（[0070]-[0084]段），最终确定触笔的倾斜角θ1和θ2。这完全对应于“处理组件基于发射器的所确定位置来确定发射装置的倾斜角”这一技术特征。因此，技术特征I被对比文件直接公开。 |
| **技术特征J**：其中所述多个接收器接收宽带超声波信号。<br>**判断结果：《隐含公开》** | 说明书第[0026]段：“The ultrasonic transmitters 118 and 120 generate sound waves or signals above the human ear's audibility limit of about 20 kHz. In one embodiment, the ultrasonic transmitters 118 and 120 transmit sound waves between approximately 30-120 kHz, and more particularly at approximately 80 kHz.” | **论述**：目标专利的“宽带超声波信号”通常指具有一定频率带宽的信号。对比文件明确公开了超声波发射器工作在大约30-120kHz的频率范围，优选约80kHz（[0026]段）。虽然对比文件没有明确使用“宽带（broadband）”一词，但本领域技术人员知晓，一个覆盖了30-120kHz（带宽达90kHz）的频率范围，相对于单一的频率点（如纯80kHz）而言，可以被视为一个宽带信号，尤其是用于定位时可能利用其频率特性。因此，可以合理推断对比文件公开的超声波信号是宽带信号。技术特征J被对比文件隐含公开。 |
| **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。<br>**判断结果：《隐含公开》** | 说明书第[0026]段：“...the ultrasonic transmitters 118 and 120 transmit sound waves between approximately 30-120 kHz...” | **论述**：对比文件公开的超声波频率范围是“大约30-120 kHz”。目标专利要求“介于25KHz与70KHz之间”。两个范围存在重叠部分（30-70 kHz）。本领域技术人员可以理解，为了实现超声波定位，完全可以选择工作在重叠频率范围内的超声波发射器，例如工作在40kHz或50kHz，这完全落在对比文件公开的30-120kHz的大范围之内，也落在目标专利的25-70kHz范围内。选择具体的、落入公开大范围内的子范围，是本领域技术人员基于设计需要（如避免干扰、器件选型）可以进行的常规选择。因此，技术特征K被对比文件隐含公开。 |
| **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。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0060]-[0090]段：详细描述了基于几何关系（圆相交、三角函数）和已知的固定距离（L, P, P’）来计算笔尖位置（x, y）的方法，涉及方程式(2)-(16)。全文未提及“最小二乘算法（least squares algorithm）”。 | **论述**：目标专利说明书提及处理组件可应用最小二乘算法（[0034]段），这是一种用于求解超定方程组的数学优化方法。对比文件在确定触笔位置时，采用的是基于精确几何模型和三角关系的解析解法（见[0060]-[0090]段及图4-8），通过求解一系列方程直接得到坐标。对比文件未提及、也未采用最小二乘算法。两种算法在数学原理和实现方式上不同。本领域技术人员不能从对比文件的几何解析法中毫无疑义地或通过合理推理得出“应用最小二乘算法”这一特定技术手段。因此，技术特征L未被对比文件公开。 |
| **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。<br>**判断结果：未公开** | 说明书第[0002]-[0004]段：背景技术中提及了笔记本电脑（laptop）、个人数字助理（PDA）等移动设备。说明书第[0043]-[0044]段：描述了基座单元的数据传输端口142可将数据传送到外部计算设备。 | **论述**：目标专利的权利要求中将“移动装置”具体限定为智能电话、平板计算机等特定类型的设备，并且该移动装置包含所述多个接收器。对比文件中的接收装置是一个独立的“基座单元（base unit）”（见图1，104），它被描述为夹在或附着在纸垫上的单元（[0007]段），其本身并非智能电话、平板电脑等集成式计算设备。虽然对比文件背景技术提及了PDA、笔记本电脑，并且基座单元可以将数据传给外部计算设备，但这并未使基座单元本身成为这些设备。因此，对比文件未公开“移动装置是智能电话、平板计算机...”这一具体技术特征。 |
| **技术特征N**：其中所述多维空间包含三维空间。<br>**判断结果：《直接公开》** | 说明书第[0056]段：“...an origin 402 of an xyz-coordinate system is shown located at the first ultrasonic receiver 130. As shown, the x-axis passes through the first ultrasonic receiver 130 and the second ultrasonic receiver 132. The y-axis 406...The z-axis 408 then extends through the origin 402...”； 说明书第[0087]-[0090]段：最终计算出的笔尖位置包含x和y坐标，且整个计算过程依赖于三维几何关系（涉及z方向的高度差，通过半径R1, R2和角度θ1, θ2体现）。 | **论述**：对比文件明确建立了一个三维xyz坐标系（[0056]段，图4），用于描述和计算触笔及笔尖的位置。确定笔尖位置（x, y）的计算过程（[0060]-[0090]段）完全基于三维空间中的几何关系（如两个发射器在空间中的轨迹为圆，其圆心在x轴上，半径在y-z平面内），计算结果虽然最终是二维的（x, y），但推导过程深刻依赖于第三维（z轴）的信息。这明确对应于目标专利中“多维空间包含三维空间”的特征。因此，技术特征N被对比文件直接公开。 |
<<<B>>><<<D>>><<<E>>><<<I>>><<<N>>><<<c>>><<<j>>><<<k>>>