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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 G05B
管理番号 1286441
審判番号 不服2012-14194  
総通号数 173 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2014-05-30 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2012-07-24 
確定日 2014-04-03 
事件の表示 特願2008-505445「工業用プロセス制御システムにおける診断装置および方法」拒絶査定不服審判事件〔平成18年10月12日国際公開、WO2006/107952、平成20年 8月28日国内公表、特表2008-535123〕について、次のとおり審決する。 
結論 本件審判の請求は、成り立たない。 
理由 第1 手続の経緯
本件出願は、2006年4月4日(パリ条約による優先権主張2005年4月4日、アメリカ合衆国)を国際出願日とする特許出願であって、平成24年3月28日付けで拒絶をすべき旨の査定がなされた。
これに対し、平成24年7月24日に該査定の取消を求めて本件審判の請求がなされるとともに手続補正書が提出され、その後、同25年1月11日付けで当審から拒絶の理由が通知され、同25年5月14日に意見書とともに特許請求の範囲及び明細書について手続補正書が提出され、同25年7月10日付けで当審から再度拒絶の理由が通知され、同25年9月26日に意見書とともに特許請求の範囲及び明細書について手続補正書が提出されたものである。

第2 本願発明
本願の請求項1ないし18に係る発明は、平成25年9月26日提出の手続補正書によって補正された特許請求の範囲の請求項1ないし18に記載された事項により特定されるとおりのものと認めるところ、その請求項1の記載は以下のとおりである。(以下、請求項1に係る発明を「本願発明」という。)

「 【請求項1】
工業用プロセス制御または監視システムの動作を診断する装置において、
プロセス信号に関連する入力を受信するように構成された入力部と、
前記プロセス信号をそのまま統計的に処理することにより得られた第1の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第1の統計的パラメータモジュールと、
前記プロセス信号に対してフィルタおよびトリミング処理を行うように構成された前処理部であって、該フィルタは、連続的に高い周波数値を高め、連続的に低い周波数値を低減する特性の一次差分フィルタを含む前処理部と、
前記前処理を行われた信号を統計的に処理することにより得られた第2の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第2の統計的パラメータモジュールと、
前記第1および第2の統計的パラメータ出力が入力し、メモリに格納されたルールに従って動作することにより、工業用プロセスの動作を診断するように構成された診断モジュールとからなり、
前記診断モジュールは、さらに、特定の用途に対して調節されることのできる感度パラメータに基づいて工業用プロセスの動作を診断するように構成されている診断装置。」

第3 引用刊行物記載の発明
これに対して、当審での 平成25年7月10日付けの拒絶の理由に引用された、本願の優先日前に頒布された下記刊行物には、以下の発明、あるいは事項が記載されていると認められる。

刊行物1:特開2003-140734号公報

(1)刊行物1記載の事項
刊行物1には、「機器の診断方法及び装置」に関して、図面とともに、以下の事項が記載されている。 なお、下線は理解の便のため、当審で付したものである。

ア 特許請求の範囲の【請求項2】?【請求項4】
「【請求項2】機器が正常に動作しているかどうかを診断する機器の診断装置において、
前記機器に関連する信号の瞬時値又は統計値および前記機器に関連する基準信号が入力される比較演算部を有し、
この比較演算部によって前記機器が正常に動作しているかどうかを診断するようにしたことを特徴とする、機器の診断装置。
【請求項3】前記統計値は、前記機器の速度又は加速度に比例する信号を対象とする、請求項1又は2記載の機器の診断方法及び装置。
【請求項4】前記統計値は、前記機器の速度又は加速度に比例する信号の最大値、最小値、平均値、分散、標準偏差等を含むことを特徴とする、請求項1又は2記載の機器の診断方法及び装置。」

イ 段落【0001】?【0003】
「【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロセス制御分野にあって、フィールド機器等の診断を行う方法およびその装置に関する。
【0002】本発明は、特に上位側システムとデジタル通信を行うフィールド機器に有効に適用可能な診断方法及び装置に関わるものである。ここで言うデジタル通信とは、例えばプロセス工業用の汎用通信プロトコル、すなわちFoundation Fieldbus(ファンデーションフィールドバス)、PROFIBUS(プロフィバス)、HART、BRAINなどのプロトコルである。
【0003】フィールド機器とは、例えばプロセス工業用のセンサやアクチュエータ機器、すなわち伝送器、流量計、バルブポジショナなどである。上位側システムとは,フィールド機器が接続されているインタフェース装置(I/O)や、さらにその上位のコンピュータ等である。」

ウ 段落【0004】?【0005】
「【0004】
【従来の技術】図4は、出願人が特願2000-225553で提案した機器の診断装置の構成を示す機能ブロック図である。・・・(中略)・・・
【0005】これらの演算は、通常デジタル信号処理により行われる。デジタル信号処理の場合、速度に比例した信号を求める演算は、前回変位信号と今回変位信号の差を演算し、加速度に比例する信号は、前回の速度信号と、今回の速度信号の差を求めれば得られる。」

エ 段落 【0016】?【0017】
「【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様を図面を用いて説明する。図1は本発明をフィールドバスを含むシステムに適用した実施例を示す機能ブロック図である。3はフィールドバス、4はこのフィールドバス3に接続され、上位システムや入出力装置とデジタル通信するフィールド機器である。このフィールド機器4は、例えば、バルブ開度等のプロセス値を測定し、コントロール信号を出力する。
【0017】5は、フィールド機器4内にファンクションブロックとして構成された演算ブロックである。この演算ブロック5は、測定されたバルブの開度及びフィールドバス3に繋がっている他のファンクションブロックからの信号が、フィールドバス3を介してまたは自分自身の内部で収集され、所定の演算を実行して信号を出力する。演算ブロック5は、これらの収集されたプロセス値入出力信号に基づいて機器の診断を行い、診断結果を出力する。」

オ 段落 【0019】?【0020】
「【0019】図2は、診断装置5の具体的な構成例を示す機能ブロック図である。この例では、診断対象フィールド機器をバルブポジショナと想定している。6はトランスデューサ演算ブロック、7はこのブロックへのプロセス値入出力信号であり、バルブポジショナにおいては、変位センサによりバルブのポジション信号を検出し、アクチュエータに駆動信号を出力する機能を有する。このトランスデューサ演算ブロック6では、バルブ制御を円滑に行なうために、演算周期は通常10msec?20msec程度の比較的高速に設定されている。
【0020】8は診断演算ブロックであり、収集されたプロセス値入出力信号を使って、フィールド機器自身の自己診断、バルブや配管等の装置の診断、プロセス制御ループの診断等を実行する。通常、この診断演算ブロックの演算周期は、前記トランスデューサ演算ブロック6の周期よりも遅く、例えば100msec?1sec程度に設定されている。」

カ 段落 【0023】?【0024】
「【0023】トランスデューサ演算ブロック6は、診断のために次の様な値を演算して、9のデータ転送手段を介して8の診断演算ブロックに受け渡す。
(1)7に示すプロセス値入出力信号の瞬時値および統計値。
(2)7に示すプロセス値入出力信号の速度に比例する値の瞬時値および統計値。
(3)7に示すプロセス値入出力信号の加速度に比例する値の瞬時値および統計値。
【0024】ここで言う統計値とは、最大値、最小値、平均値、分散、標準偏差等である。統計する時間は、6のトランスデューサ演算ブロックが複数回実行出来る時間で、例えば8の診断演算ブロックが演算する周期に設定する。」

キ 段落 【0025】?【0029】
「【0025】図3の波形図により、バルブのスティックスリップ現象に対する本発明による診断の例を説明する。点線で区切られた期間τ1乃至τ4は診断演算ブロック9の演算周期であるとする。(A)は演算周期τ1で発生する基準波形であり、プロセスへのステップ入力、Tはこのステップ入力から起算される診断期間である。
【0026】(B)は、診断演算ブロック9の演算周期より高速なトランスデューサ演算ブロック6による、ステップ入力(A)に対する応答波形であり、時間遅れdの後、演算周期τ2で立ち上がる。(C)はこの応答波形を微分した速度波形である。
【0027】(D)は、各演算周期の終了時点で、前の演算周期における速度波形の最大値及び最小値を計算して、最大値(MAX)は記号○で、最小値(MIN)は記号□でプロットした波形である。このプロットレベルは、次の演算周期の終了まで(1演算周期間)保持され、この保持値が診断演算ブロック8に渡される。
【0028】Ythは、異常診断のしきい値であり、この例では、演算周期τ2での最大値の保持レベルがYthを超えるため、演算周期τ3の期間で最大値の保持データと保持レベルがYthが比較され、異常の診断結果が出力されることになる。
【0029】図3では、最大値がしきい値Ythを超えたら異常というような、きわめて単純な例にしているが、もっと複雑な診断演算になった場合には、この様に統計値に基づく診断を実行することにより、診断演算がシンプルとなり、診断演算ブロックの演算負荷、即ちCPU負荷を著しく軽減させることができる。」

ク 上記摘記事項キに記載された診断演算ブロック8の診断手順は、速度波形が前の演算周期における最大値または最小値を越えると異常と判断しているところ、これはルールにしたがって判断しているといえ、また、技術常識的にこのようなルールはメモリに格納されることが通常であることから、刊行物1記載の診断装置は、メモリに格納されたルールに従って動作することにより、工業用プロセスの動作を診断するように構成されているものと認められる。

(2)刊行物1記載の発明
まず、上記摘記事項ウは、「従来の技術」に関する記載であるものの、刊行物1記載の(改良)発明の前提たるものであるから、当該「従来の技術」に関する記載も踏まえて、刊行物1記載の発明を認定することとする。
次に、摘記事項カに「診断のために次の様な値を演算して、9のデータ転送手段を介して8の診断演算ブロックに受け渡す。
(1)7に示すプロセス値入出力信号の瞬時値および統計値。」とあることなどから、刊行物1記載の診断装置は、本願発明の表現に倣って、プロセス値入出力信号7をそのまま統計的に処理することにより得られた第1の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第1の統計的パラメータモジュールを備えるもの、ということができる。
同様に、摘記事項カに「診断のために次の様な値を演算して、9のデータ転送手段を介して8の診断演算ブロックに受け渡す。
・・・(中略)・・・
(2)7に示すプロセス値入出力信号の速度に比例する値の瞬時値および統計値。」とあり、さらに、摘記事項キに「(C)はこの応答波形を微分した速度波形である。」とあることなどから、刊行物1記載の診断装置は、本願発明の表現に倣って、プロセス値入出力信号7に対して微分を行うように構成された前処理部と、前記前処理を行われた信号を統計的に処理することにより得られた第2の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第2の統計的パラメータモジュールを備えるもの、ということができる。ここでさらに、(前提とする従来技術に関する)摘記事項ウに、「デジタル信号処理の場合、速度に比例した信号を求める演算は、前回変位信号と今回変位信号の差を演算し、・・・得られる。」と記載されていることを踏まえれば、上記の「微分」は、実質的には一次差分であるといい得る。

そこで、刊行物1の上記摘記事項アないしキ及び認定事項クを図面を参照しつつ、技術常識を踏まえて本願発明に照らして整理すると、刊行物1には以下の発明が記載されていると認められる。(以下「刊行物1発明」という。)
「工業用プロセス制御システムの動作を診断する装置において、
プロセス値入出力信号7を受信するように構成された入力部と、
前記プロセス値入出力信号7をそのまま統計的に処理することにより得られた第1の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第1の統計的パラメータモジュールと、
前記プロセス値入出力信号7に対して一次差分を行うように構成された前処理部と、前記前処理を行われた信号を統計的に処理することにより得られた第2の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第2の統計的パラメータモジュールと、
前記第1および第2の統計的パラメータ出力が入力し、メモリに格納されたルールに従って動作することにより、工業用プロセスの動作を診断するように構成された診断演算ブロック8とからなる診断装置。」

第4 対比
本願発明と刊行物1発明とを対比すると以下のとおりである。
刊行物1発明の「プロセス値入出力信号7」が本願発明の「プロセス信号に関連する入力」または「プロセス信号」に相当することは、技術常識に照らして明らかであり、同様に、「診断演算ブロック8」は「診断モジュール」に相当することも明らかである。
また、刊行物1発明が「プロセス信号に対して一次差分を行う」ことと、本願発明が「プロセス信号に対してフィルタおよびトリミング処理を行う」こととは、プロセス信号に対して信号処理を行う、ことである限りで共通する。

したがって、本願発明と刊行物1発明とは、以下の点で一致しているということができる。
<一致点>
「工業用プロセス制御システムの動作を診断する装置において、
プロセス信号に関連する入力を受信するように構成された入力部と、
前記プロセス信号をそのまま統計的に処理することにより得られた第1の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第1の統計的パラメータモジュールと、
前記プロセス信号に対して信号処理を行うように構成された前処理部と、前記前処理を行われた信号を統計的に処理することにより得られた第2の統計的パラメータ出力を提供するように構成された第2の統計的パラメータモジュールと、
前記第1および第2の統計的パラメータ出力が入力し、メモリに格納されたルールに従って動作することにより、工業用プロセスの動作を診断するように構成された診断モジュールとからなる診断装置。」

そして、本願発明と刊行物1発明とは、以下の2点で相違している。
1 <相違点1>
本願発明の第2の統計的パラメータモジュールの前処理部は、プロセス信号に対してフィルタおよびトリミング処理を行うように構成され、該フィルタは、連続的に高い周波数値を高め、連続的に低い周波数値を低減する特性の一次差分フィルタであるのに対し、刊行物1発明の第2の統計的パラメータモジュールの前処理部は、一次差分を行うように構成されているものの、それ以外は不明である点。
2 <相違点2>
本願発明の診断装置は、特定の用途に対して調節されることのできる感度パラメータに基づいて工業用プロセスの動作を診断するように構成されているのに対し、刊行物1発明の診断装置は、そのようなものか不明な点。

第5 相違点の検討
1 <相違点1>について
(1)まず、相違点1に係る本願発明の特定事項のうち、前処理部がプロセス信号に対して「トリミング処理を行う」点については、当審の拒絶理由通知にて示した特開平9-215976号公報(拒絶理由通知の刊行物4)に「【0026】・・・データ前処理方法を順次、移動平均処理、差分演算処理、高周波ノイズ除去処理等というように変化させたり・・・」(下線は当審で付与)と記載されているように従来周知の事項であり、かかる従来周知の事項を刊行物1発明の前処理部に適応することは、何ら困難なことではない。

(2)次に、相違点1のその余の点について検討する。
刊行物1発明の前処理部は、一次差分を行うように構成されているものであるところ、一次差分あるいは(一次差分をアナログ的にしたものである)微分を行うことにより、低い周波数値を選択的に低減するいわゆるハイパスフィルタとしての性質が得られることは、例えば、特開2003-18600号公報に「【0014】・・・ハイパスフィルタの一例である。・・・本実施例のフィルタのタップ係数値602は、隣の画素との差分をとることで、高周波成分のみを通過させる。」と記載され、また、特開2000-329804公報に「さらに、微分することでハイパスフィルタの効果があるため、A/D変換部1の出力信号に含まれるオフセット成分を除去することも可能となる。」(第3欄第48行?第4欄33行)と記載されているように、当業者にはよく知られていることである。さらに、一般にプロセス信号は三角関数の級数(すなわちフーリエ級数)として表されることを踏まえれば、一次差分あるいは微分することによって、「連続的に」高い周波数値を高め低い周波数値を低減させる効果が得られることも当業者には自明である。
そうしてみると、刊行物1発明の「一次差分フィルタ」もプロセス信号に対してフィルタ処理を行うように構成され、該フィルタは、連続的に高い周波数値を高め、連続的に低い周波数値を低減する特性の一次差分フィルタであるものと認めるのが妥当であり、相違点1のその余の部分は実施的な差異ではない蓋然性が高い。
仮に、相違点1のその余の部分は実施的な差異であるとしても、上述したように、一次差分(あるいは微分)を低い周波数値を選択的に低減するハイパスフィルタとして利用することは、上記特開2003-18600号公報、特開2000-329804公報に示されるように従来周知の事項であり、かかる従来周知の事項を刊行物1発明の「一次差分を行う」ことに適用して、相違点1のその余の部分に係る本願発明の特定事項とすることは、当業者が容易に想到し得たものというのが相当である。

(3)以上の検討から、いずれにせよ、相違点1に係る本願発明の特定事項は、刊行物1発明に従来周知の事項を適用することにより、当業者が容易に想到し得たものということができる。

2 <相違点2>について
一般に、診断装置において、用途に応じて感度パラメータを調節することは例示するまでもなく従来周知の事項であり、かかる従来周知の事項を刊行物1発明に適用して、相違点2に係る本願発明の特定事項とすることは、当業者が容易に想到し得たものである。

3 本願発明の効果について
上記相違点1及び相違点2を総合的に勘案しても、刊行物1発明及び従来周知の事項から当業者であれば予測できない格別な効果が生じるとは考えられない。

4 小括
したがって、本願発明は、刊行物1発明及び従来周知の事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。

第6 むすび
以上のとおり、本願発明は、刊行物1発明及び従来周知の事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることがないものである。
したがって、本願はその余の請求項2ないし18に係る発明について検討するまでもなく、拒絶されるべきものである。
よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2013-10-31 
結審通知日 2013-11-06 
審決日 2013-11-19 
出願番号 特願2008-505445(P2008-505445)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (G05B)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 青山 純  
特許庁審判長 野村 亨
特許庁審判官 長屋 陽二郎
菅澤 洋二
発明の名称 工業用プロセス制御システムにおける診断装置および方法  
代理人 田邉 壽二  
代理人 阪本 清孝  
代理人 田中 香樹  

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