MEMS慣性傳感技術專利分類對比研究

李華興國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心

MEMS慣性傳感技術專利分類對比研究

李華興
國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心

本文對MEMS慣性傳感技術的國際專利分類和聯合專利分類進行對比研究，具體介紹了其專利分類項目的區別和聯系，并通過實際專利案件的分類號研究，闡述聯合專利分類體系的優點和特色，有助于提升MEMS慣性傳感領域的專利檢索與分析效能。

微機電慣性傳感器是指利用微機電制造技術（Micro-Electro-Mechanical Technology）加工而成的，用來測量運動物體加速度、角加速度等慣性參數的微型機電系統（MEMS，Microelectro-mechanical System）， 主要包括微機械加速度傳感器、微機械陀螺，在汽車導航和控制系統、攝像機消振系統等領域獲得廣泛應用。為及時了解MEMS慣性傳感技術的最新發展動向和技術分布，有必要從對該領域的專利技術進行分析研究，而專利分類是當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慣性傳感技術領域的典型技術和專利申請進行對比研究。

MEMS慣性傳感技術領域的IPC分類與CPC分類對比

專利分類體系簡介

目前國際上統一采用的是通過國際專利分類（IPC）來對專利文獻進行分類，該分類體系是根據1971年簽訂的《國際專利分類的斯特拉斯堡協定》編制的，是目前國際通用的專利文獻分類和檢索工具。通關該分類，可將浩瀚的專利文獻以特定的技術主題分解成不同的族，使其具有共同的類別標識。

聯合專利分類體系（CPC）是歐洲專利局和美國專利商標局共同開發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踐，細分條目多達25萬個，是在IPC基礎上最為精良的細分類體系。

MEMS慣性傳感技術領域中CPC分類相比IPC分類的變化

MEMS慣性傳感技術的應用主要涉及微機械加速度傳感器、微機械陀螺，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行分類，其中微機械加速度傳感器對應的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），微機械陀螺對應的IPC分類號主要是G01C19/00（陀螺儀、使用振動部件的轉動敏感裝置、不帶有運動部件的轉動敏感裝置、使用陀螺效應測量角速率）的各個下位組。

在微機械加速度傳感器方面，CPC分類號在G01P15/02基礎上增加了30余項細分的下位組，例如G01P15/032、G01P15/034、G01P15/036等對加速度傳感器的原理進行了細分，G01P2015/0805、G01P2015/0808、G01P2015/0811、G01P2015/082等對加速度測量的具體實現技術形式進行了細分。

在微機械陀螺方面，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具有良好的對應性，便于查詢使用，但IPC分類號在MEMS結構的應用上沒有專門的分類位置且分類含義較模糊，導致在查詢MEMS慣性傳感技術中針對MEMS改進的內容時存在較大困難。對此，CPC分類號對MEMS的分類進行了一定的擴增和修改，主要是增加了B81B2201/00（MEMS系統的具體應用）、B81B2203/00（MEMS系統的基本結構）、B81B2207/00大組（MEMS系統或其輔助部件），涉其中包括具體下位組和細分項近50項，與慣性傳感相關具體項目舉例如下：

B81B 2201/02 . Sensors（傳感器，一點組）

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

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

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

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

可見，相比于IPC對于MEMS慣性傳感技術的分類，CPC分類體系中從慣性傳感測量原理、實現形式、MEMS系統結構及應用等角度給出了具體的分類位置，進一步豐富了MEMS慣性傳感技術的細分和歸類。

涉及MEMS慣性傳感技術專利申請案例的專利分類號研究

結合兩件實際專利申請案例，針對MEMS慣性傳感技術的分類特點進行分析研究。

案例一：專利公開號CN103852073A

技術主題：用于微機電系統（MEMS）設備的彈簧

技術構思：針對現有MEMS轉動陀螺的角速率傳感器存在的正交誤差干擾問題，提出一種改進方案，創新點在于設置驅動彈簧，其包括由細橫梁支撐的寬橫梁，細橫梁被錨定到驅動質量塊，由于細橫梁相對于寬橫梁的靈敏性，細橫梁起到機械鉸鏈的作用，使得寬橫梁主要進行旋轉或樞轉，而不會彎曲，從而抑制正交誤差。

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

案例二：專利公開號CN105021177A

技術主題：涉及MEMS加速度傳感器

技術構思：針對現有加速度傳感器可能會由于沖擊造成傳感器內軸損傷的問題，提出一種改進方案，創新點在于設置可平移的質量塊，當外部施加有沖擊時，質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：本案的技術主題涉及MEMS加速度傳感器，對應于IPC/CPC分類號中的G01P 15/02（利用慣性力測量加速度），但對于本案的創新點，即MEMS加速度傳感器內部設置平移質量塊的信息，IPC分類中沒有給出進一步的細分分類位置。而CPC分類號對G01P 15/02的內容做了具體細分，在下位組中可查詢到G01P 2015/0814（針對質量塊的平移運動，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創新點。綜上，本案發明信息應體現為CPC分類號G01P15/02和G01P 2015/0814。

結語

通過本文的分析研究可知，在MEMS慣性傳感技術的專利分類系統中，相對IPC分類號而言，CPC分類號包含更豐富的細分分類號，其對技術特征的細節描述更加具體和詳細，因此分類結果將更加準確，能夠更好的體現專利申請的發明點。在對MEMS慣性傳感技術的相關專利進行檢索和分析時，如果能找到合適的CPC分類表達方式，將極大的提升檢索效率和技術分析的準確性、全面性。