**对比文件名称**：2008-07-31_NZ551334A_发明专利_NZ551334A Acoustic robust synchronization signalling for acoustic positioning system
**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>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning assembly 13 comprises three acoustic signal receivers 18 ... It is appreciated that the positioning assembly may comprise any number of acoustic receivers according to the positioning requirements... the positioning assembly comprises ... three receivers for three-dimensional positioning.”<br>说明书第[2]段：“The positional device 12 of Figs. 2 and 3 comprises the acoustic signal transmitter 14 ... Fig. 3 ... differing by a second acoustic emitter 14 in the positional device 12 of Fig. 3. The second acoustic emitter enables the positioning assembly 13 ... to determine the orientation of the positional device 12.”<br>说明书第[2]段：“... two acoustic emitters are mounted preferably at two sides of a positional device to enable detection of the orientation of the device. ... The orientation of the positional device is determined by drawing a straight line between the two positions.” | 1. **公开“移动装置包含多个接收器”**：对比文件明确公开了定位组件13包含多个声学信号接收器18，且根据定位需求，三维定位通常使用三个接收器。该定位组件通常与计算设备（如PC、平板电脑、PDA）连接或集成，构成了一个可移动的接收装置。<br>2. **隐含公开“至少三个发射器...固定非平面关系”**：对比文件图3及对应说明公开了位置设备（如笔）上可以设置两个声学发射器，以确定设备的“方向”。为了确定三维空间中的方向（姿态），两个发射器必须具有固定的、非共线的空间关系。本领域技术人员知晓，要唯一确定一个刚性物体在三维空间中的位置和姿态（6自由度），至少需要三个不共线的点（发射器）。对比文件已经教导了使用两个分离的发射器来确定方向，这必然意味着它们相对于彼此是固定的。在此基础上，为了获得更稳定或更完整的姿态信息，本领域技术人员容易想到增加第三个发射器，并使其与已有的两个发射器构成固定的非平面关系，这是解决同一技术问题（确定设备姿态）的常规扩展。因此，本领域技术人员可以从对比文件公开的两个发射器用于确定方向的内容中，合理推断出使用至少三个具有固定非平面关系的发射器的技术方案。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning controller may be a computing device such as a PC, a tablet, a PDA, etc., ... The positioning assembly 13 calculates the position of the positional element 11 by measuring the elapsed time ...”。<br>说明书第[2]段：“... microprocessor 37 ... carries out decoding of the acoustic signal waveform to determine the position of the positional element 11”。 | 对比文件直接且明确地公开了定位组件13包含定位控制器20或微处理器37，其功能是接收来自多个接收器18的声学信号，并通过测量信号飞行时间等方式来计算位置元素11的位置。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位置”的技术特征，两者作用相同，都是进行位置解算。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning controller may be a computing device such as a PC, a tablet, a PDA, etc., or an interfacing device to a computing device 21 as shown in Fig. 1.”<br>说明书第[2]段：“... may additionally run applications using the positional information thus determined.” | 对比文件公开了定位控制器可以是计算设备本身，或者是连接到计算设备21的接口设备。计算设备（如PC、平板电脑）或运行在其上的软件（应用程序）自然能够接收并使用所确定的位置信息来影响其操作（例如，在屏幕上绘图、控制游戏角色等）。说明书明确记载了“运行使用位置信息的应用程序”，这直接公开了基于确定的位置来影响应用程序操作这一技术特征。 |
| **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>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“Each acoustic emitter issues a separate waveform that is separately detected”。<br>说明书第[2]段：“... the two acoustic repeaters use frequency hopping, each using a different pseudo-random sequence.”<br>说明书第[2]段：“The decoding algorithm ... is able to synchronize on the same hopping sequence.” | 1. **公开“提取接收到的声学信号”**：对比文件公开了解码算法处理来自接收器的数字化信号以确定位置坐标，这必然包含对接收到的声学信号进行提取和处理的过程。<br>2. **隐含公开“确定哪一发射器发射了信号”**：对比文件明确教导了当存在多个发射器（例如图3中的两个）时，每个发射器发射“独立的”、“可区分”的波形。具体手段包括使用不同的伪随机序列进行跳频，并且解码算法能够同步到相应的序列。这意味着处理组件（解码算法）能够根据接收到的信号特征（如特定的跳频序列）来区分并识别出是哪一个发射器发射的信号。因此，本领域技术人员能够从对比文件公开的“发射可区分波形”和“解码算法同步特定序列”中，毫无困难地推理出处理组件具备确定信号来源发射器的功能。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning assembly 13 calculates the position of the positional element 11 by measuring the elapsed time between the time of transmission ... and the time of arrival of the time mark at each of the acoustic receivers 18.”<br>说明书第[2]段：“The term ‘time-of-flight’ refers hereinbelow to the elapsed time between the transmission and arrival of the acoustic time mark.” | 对比文件的核心定位原理就是通过测量声学信号从发射到被各个接收器接收的“飞行时间”来确定位置。测量每个接收器处的“到达时间”并与已知的“发射时间”进行比较，其本质就是计算信号到达不同接收器的时间差（TOA/TDOA）或计算发射与接收的时间差。说明书明确记载了“测量从发射到每个声学接收器到达的经过时间”，这直接公开了处理组件为每一声学信号计算时间差（在此为飞行时间，是到达时间差的一种计算基础）的技术特征。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“a positional device 12, which in the example of Fig. 1 is a pen”。<br>说明书第[2]段：“The positional device 12 of Figs. 2 and 3 comprises the acoustic signal transmitter 14 ...”。 | 对比文件在多个实施例中明确、直接地将位置设备12示例为“笔”（pen），并且图示和说明该笔上包含声学信号发射器14。这直接公开了目标专利中“数字笔”以及“发射器安置在数字笔上”的技术特征。 |
| **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。<br>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“two acoustic emitters are mounted preferably at two sides of a positional device”。<br>说明书第[2]段：“The positional device 12 of Figs. 2 and 3 ... Fig. 3 ... differing by a second acoustic emitter 14”。 | 对比文件图3及对应说明公开了在位置设备（笔）上设置两个声学发射器以确定其方向。为了有效确定方向，这两个发射器通常会被安置在笔的两端或相距较远的位置。将其中一个发射器放置在笔的“顶部”（即非书写端）附近，是本领域技术人员为了实现两端分离布局以最大化方向检测灵敏度而容易想到的常规选择。虽然对比文件没有明确使用“顶部”一词，但“两侧”和“第二发射器”的教导，结合笔形设备的常规结构，足以使本领域技术人员隐含地得出可以将一个发射器置于笔顶部附近的方案。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“a positional device 12 ... comprises ... acoustic signal transmitter 14”。<br>同技术特征F的引用。 | 对比文件已直接公开位置设备12（即发射装置）上安置有发射器（14等）。该技术特征与技术特征F部分重叠，已被直接公开。 |
| **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>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“The second acoustic emitter enables the positioning assembly 13 ... to determine the orientation of the positional device 12.”<br>说明书第[2]段：“two acoustic emitters are mounted ... to enable detection of the orientation of the device. ... The orientation of the positional device is determined by drawing a straight line between the two positions.” | 对比文件明确公开了通过两个声学发射器的位置来确定位置设备（如笔）的“方向”。在三维空间中，设备的“方向”必然包含其相对于参考坐标系（如水平面）的“倾斜角”信息。确定两个不重合点的空间坐标后，计算连接这两点的直线与参考平面或坐标轴之间的夹角（即倾斜角），是本领域的常规数学和几何运算。因此，本领域技术人员能够从对比文件公开的“确定方向”中，毫无疑义地推理出处理组件能够确定发射装置的倾斜角。 |
| **技术特征J**：其中所述多个接收器接收宽带超声波信号。<br>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“continuously modulated ultrasound signal 15”。<br>说明书第[2]段：“The data can be frequency modulated (FM) or phase modulated (PM) onto the carrier comprising the ultrasonic signal”。 | 对比文件明确公开了声学信号是“超声波”信号。并且，该超声波信号是“连续调制的”，调制方式包括FM或PM。为了实现有效的调制并携带信息，超声波信号必然具有一定的带宽，而非单一频率的纯音。因此，本领域技术人员可以合理推断对比文件中的超声波信号是“宽带”的，因为窄带信号难以承载所述的连续调制。这与目标专利中“接收宽带超声波信号”的作用（承载信息、提高抗干扰和精度）是相同的。 |
| **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>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“it is recommended to keep the beacon signal sound frequency higher than 20KHz, that is within the ultrasonic range, so that users do not hear it.” | 对比文件建议信标信号频率高于20KHz，处于超声波范围，以避免被人耳听到。25KHz至70KHz是超声波定位领域中非常常见和典型的工作频段，它既能满足高于20KHz的要求，又能兼顾换能器尺寸、效率、环境噪声等因素。本领域技术人员在实施对比文件的超声波定位系统时，为获得可用的性能，有极大的可能且常规地会选择25KHz-70KHz这一公认的频段。因此，该频段范围可以被认为是隐含公开的。 |
| **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>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning assembly 13 calculates the position of the positional element 11 by measuring the elapsed time ...”。<br>说明书第[2]段：“... decoding of the acoustic signal waveform to determine the position ...”。<br>说明书第[2]段涉及使用相关函数和最大似然检测进行解码定位。 | 对比文件公开了通过测量飞行时间来计算位置。在基于到达时间（TOA）或到达时间差（TDOA）的定位系统中，将测量得到的时间数据转换为空间坐标，通常需要求解一个超定方程组。最小二乘法是解决此类超定方程组、进行参数估计（如位置坐标）最常用、最标准的数学算法之一。虽然对比文件具体提到了使用相关函数和最大似然检测的算法，但这并不排除本领域技术人员在实现其公开的定位计算功能时，会根据实际情况选择最小二乘算法作为替代或补充的实现方式。因此，应用最小二乘算法来确定位置，是本领域技术人员能够从对比文件公开的“计算位置”这一上位概念中合理推断出的具体技术手段。 |
| **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>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The positioning controller may be a computing device such as a PC, a tablet, a PDA, etc.” | 对比文件明确列举了定位控制器可以是“平板电脑”（tablet）、“PDA”（个人数字助理）等计算设备。“PC”通常包括膝上型计算机。虽然未明确提及“智能电话”，但PDA和智能电话在功能上高度重合，且都属于便携式计算/通信设备。因此，目标专利中限定的移动装置类型已被对比文件直接公开。 |
| **技术特征N**：其中所述多维空间包含三维空间。<br>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“three receivers for three-dimensional positioning.”<br>说明书第[2]段：“... determine the orientation in space ...”。 | 对比文件明确指出了使用三个接收器可以进行“三维定位”，并且系统能够确定设备在“空间中的方向”。这直接且毫无疑义地公开了定位是在三维空间中进行的。 |
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