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審決分類 審判 査定不服 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備 特許、登録しない(前置又は当審拒絶理由) G01S
審判 査定不服 1項3号刊行物記載 特許、登録しない(前置又は当審拒絶理由) G01S
審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない(前置又は当審拒絶理由) G01S
管理番号 1323368
審判番号 不服2014-26525  
総通号数 206 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2017-02-24 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2014-12-25 
確定日 2017-01-04 
事件の表示 特願2013-505448「対象物までの距離および対象物への方向を求める装置」拒絶査定不服審判事件〔平成23年10月27日国際公開、WO2011/131650、平成25年 6月20日国内公表、特表2013-525776〕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

特許出願: 平成23年4月19日
(パリ条約による優先権主張(外国庁受理2010年4月20日、独国)を伴う国際出願)
拒絶査定: 平成26年9月4日(送達日:同年同月8日)
拒絶査定不服審判の請求: 平成26年12月25日
手続補正: 平成26年12月25日
拒絶理由通知: 平成27年10月13日
(以下、「当審拒絶理由」という。発送日:同年同月19日)
手続補正: 平成28年4月19日(以下、「本件補正」という。)
意見書: 平成28年4月19日


第2 本願発明
本願の請求項1ないし5に係る発明は、本件補正によって補正された明細書、特許請求の範囲、及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項1ないし5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られるところ、その請求項1に係る発明は次のとおりである。

「【請求項1】
少なくとも1つの放射器(1)と、当該放射器(1)によって送出され、対象物によって反射された信号を受信するための少なくとも2つの受信器エレメント(3)とを有している送受信アレイを備え、対象物までの距離および対象物への方向を求めるための、自動車の間隔センサである装置において、
前記受信器エレメント(3)は、円を形成しているアレイとして配置されており、前記放射器(1)は、当該アレイに隣接して配置されており、
前記受信器エレメント(3)はそれぞれ円形横断面を有しており、当該円形横断面の直径は最大で前記信号の半波長に相当し、かつ、別個にされている前記放射器(1)は円形横断面を有しており、当該円形横断面の直径は前記信号の半波長よりも長い、
または
前記受信器エレメント(3)はそれぞれ正方形横断面を有しており、当該正方形横断面の辺の長さは最大で前記信号の半波長に相当し、かつ、別個にされている前記放射器(1)は正方形横断面を有しており、当該正方形横断面の辺の長さは前記信号の半波長よりも長く、
隣接する前記受信器エレメント(3)の中央点同士の間隔は、最大で、前記信号の半波長に相当する
ことを特徴とする装置。」(以下「本願発明」という。)


第3 当審拒絶理由
これに対し、当審拒絶理由の理由2の概要は、本願の請求項1ないし13に係る発明は、本願の優先日前に頒布された刊行物である特開2006-242650号公報(発明の名称:超音波センサ装置、出願人:株式会社デンソー、公開日:平成18年9月14日、以下、「引用例」という。)に記載された発明、及び本願の優先日前に頒布された刊行物である特開2006-343309号公報(以下、「周知例1」という。)や米国特許第4023175号明細書(以下、「周知例2」という。)に記載されている周知技術などに基づいて、その優先日前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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できない、というものである。


第4 引用例記載の事項・引用発明
引用例には、「車載用の超音波センサ装置」(【請求項14】)に関し、次の事項(a)ないし(d)が図面とともに記載されている。(下線は当審による。以下同様。)

(a)
「【0002】
自動車などの車両に搭載され、駐車時や旋回時において、車両と障害物の距離を検出するための超音波センサ装置が、例えば、特開2001-16694号公報(特許文献1)に開示されている。障害物検出等に用いられる超音波センサ装置は、超音波の送信素子と受信素子(一つの超音波素子で送信と受信を兼用する場合あり)を備えており、送信素子から超音波を送信して、障害物に当たって反射された超音波を受信素子により受信する。この受信素子により受信された超音波の音圧、時間差、位相差により、障害物のある方向や距離を演算処理して検出したり、障害物の凸凹具合を判断したりすることに用いられる。」

(b)
「【0031】
図1(a)は、本発明の超音波センサ装置の一例で、超音波センサ装置100の模式的な上面図である。図1(b)は、図1(a)の超音波センサ装置100を回路基板Kに実装した状態を示す斜視図である。
【0032】
図1(a)に示す超音波センサ装置100では、1個の送信素子S1と4個の受信素子R1?R4が、同一の半導体基板10に集積化されている。」

(c)
「【0033】
図2(a),(b)は、図1(a)の超音波センサ装置100における送信素子S1と受信素子R1?R4の構造について簡略化して示した図で、図2(a)は超音波素子90(送信素子S1、受信素子R1?R4)の模式的な上面図であり、図2(b)は図2(a)の一点鎖線で示したA-Aにおける断面図である。
【0034】
図2(a),(b)に示す超音波素子90は、図13(a)に示した受信用の超音波センサ素子90Rと同様の構造を持った素子で、送信素子S1および受信素子R1?R4共に同じ構造を有している。尚、図2(a),(b)の超音波素子90において、図13(a)の受信用の超音波センサ素子90Rと同様の部分については、同じ符号を付した。
【0035】
図2(a),(b)に示す超音波素子90は、SOI(Silicon On Insulator)構造の半導体基板10を用いて形成されている。基板10において、符号1aは第1半導体層(支持基板)、符号1bは埋め込み酸化膜、符号1cは第2半導体層、符号1dは保護酸化膜である。半導体のマイクロマシニング技術により、基板10の薄肉部として形成されたメンブレンM上には、圧電振動子20がメンブレンMを覆うようにして形成されている。圧電振動子20は、圧電体薄膜2を電極金属膜3a,3bでサンドイッチした構造を有している。

・・・

【0037】
尚、超音波センサ装置の送信素子および受信素子として、図2(a),(b)の構造の超音波素子90を用いる場合、一般的に送信素子が大きな音圧出力を必要とするため、送信素子におけるメンブレンMの平面形状の面積を、受信素子におけるメンブレンの平面形状の面積に較べて大きくすることが好ましい。これにより、送信素子の音圧出力を高めることができる。これに対して、受信素子は十分な感度が得られるのであれば小さくても可能である。
【0038】
図3は、超音波センサ装置100aの模式的な上面図である。上記したように、図3の超音波センサ装置100aでは、送信素子S1aにおけるメンブレンMsの平面形状の面積が、受信素子R1?R4におけるメンブレンMrの平面形状の面積に較べて、大きく設定されている。」

(d)
「【0083】
また、送信素子と受信素子を一つの基板に構成すると、送信信号が受信素子に入力して、ノイズとなる可能性がある。受信素子をアレイ化することで、送信時の信号を複数個の受信素子で受信し、これをキャンセルすることができる。これにより、近い障害物に対して、信号のS/Nを上げて検出可能とすることができる。」

また、図1及び図3の記載から、送信素子S1と受信素子R1?R4が、それぞれ方形の横断面を有していることが明らかである。

そうすると、上記記載(a)ないし(d)、及び図1、図3の記載から、引用例には、次の発明が記載されていると認められる。(対応する段落を括弧書きで示す。)

「1個の送信素子S1と、送信素子から超音波を送信して、障害物に当たって反射された超音波を受信する4個の受信素子R1?R4を備え、障害物のある方向や距離を演算処理して車両と障害物の距離を検出するための超音波センサ装置において、(【0002】【0032】)
受信素子はアレイ化されており、1個の送信素子S1と4個の受信素子R1?R4が、同一の半導体基板10に集積化されており、(【0032】【0083】)
受信素子R1?R4はそれぞれ方形の横断面を有しており、かつ、送信素子S1は方形の横断面を有しており、送信素子S1aにおけるメンブレンMsの平面形状の面積が、受信素子R1?R4におけるメンブレンMrの平面形状の面積に較べて、大きく設定されている(【0038】)超音波センサ装置。」(以下「引用発明」という。)


第5 対比
本願発明と引用発明とを、主たる構成要件毎に、順次対比する。
まず、引用発明における「送信素子S1」及び「受信素子R1?R4」は、それぞれ本願発明における「放射器(1)」及び「受信器エレメント(3)」に相当し、また引用発明において「受信素子はアレイ化されており、1個の送信素子S1と4個の受信素子R1?R4が、同一の半導体基板10に集積化されて」いるのであるから、送受信アレイが構成されていることも明らかである。そうすると、引用発明における「1個の送信素子S1と、送信素子から超音波を送信して、障害物に当たって反射された超音波を受信する4個の受信素子R1?R4を備え、障害物のある方向や距離を演算処理して車両と障害物の距離を検出するための超音波センサ装置」は、本願発明における「少なくとも1つの放射器(1)と、当該放射器(1)によって送出され、対象物によって反射された信号を受信するための少なくとも2つの受信器エレメント(3)とを有している送受信アレイを備え、対象物までの距離および対象物への方向を求めるための、自動車の間隔センサである装置」に相当する。
また、引用発明の「受信素子はアレイ化されており、1個の送信素子S1と4個の受信素子R1?R4が、同一の半導体基板10に集積化されて」いるのであるから、送信素子S1が受信素子R1?R4のアレイに隣接して配置されていることは明らかである。そうすると、引用発明において「受信素子はアレイ化されており、1個の送信素子S1と4個の受信素子R1?R4が、同一の半導体基板10に集積化されて」いる点と、本願発明において「前記受信器エレメント(3)は、円を形成しているアレイとして配置されており、前記放射器(1)は、当該アレイに隣接して配置されて」いる点とは、「前記受信器エレメント(3)は、アレイとして配置されており、前記放射器(1)は、当該アレイに隣接して配置されて」いる点で共通する。
次に、引用発明において「受信素子R1?R4はそれぞれ方形の横断面を有しており、かつ、送信素子S1は方形の横断面を有して」いる点と、本願発明において「前記受信器エレメント(3)はそれぞれ正方形横断面を有しており、・・・かつ、別個にされている前記放射器(1)は正方形横断面を有して」いる点とは、「前記受信器エレメント(3)はそれぞれ方形横断面を有しており、かつ、別個にされている前記放射器(1)は方形横断面を有して」いる点で共通する。

してみると、両者の一致点及び相違点は、以下のとおりである。

(一致点)
「少なくとも1つの放射器(1)と、当該放射器(1)によって送出され、対象物によって反射された信号を受信するための少なくとも2つの受信器エレメント(3)とを有している送受信アレイを備え、対象物までの距離および対象物への方向を求めるための、自動車の間隔センサである装置において、
前記受信器エレメント(3)は、アレイとして配置されており、前記放射器(1)は、当該アレイに隣接して配置されており、
前記受信器エレメント(3)はそれぞれ方形横断面を有しており、かつ、別個にされている前記放射器(1)は方形横断面を有している
ことを特徴とする装置。」

(相違点1)
本願発明においては、「前記受信器エレメント(3)は、円を形成しているアレイとして配置」されているのに対し、引用発明の受信素子は方形のアレイ配置とされている点。

(相違点2)
本願発明においては、受信器エレメント(3)及び放射器(1)は正方形横断面を有するとされているのに対し、引用発明の受信素子R1?R4及び送信素子S1は方形の横断面を有するものであるが、正方形の横断面を有するか否かは不明である点。

(相違点3)
本願発明においては、受信器エレメントの「正方形横断面の辺の長さは最大で前記信号の半波長に相当し、」かつ、放射器の「正方形横断面の辺の長さは前記信号の半波長よりも長く」、また「隣接する前記受信器エレメント(3)の中央点同士の間隔は、最大で、前記信号の半波長に相当する」とされているのに対し、引用発明の受信素子R1?R4及び送信素子S1の辺の長さや、受信素子R1?R4の間隔がそのような条件を満たすか否かは不明である点。


第6 判断
(相違点1について)
周知例2において、FIG13,17と共に、
「The receiver15 are arranged in circular arrays of ・・・ as shown in FIG.13.」(第11欄第42?45行)
「Referring to FIG.17 ,the transmitter 18 is arranged at the centre of a circular array of recivers.」(第12欄第45?46行)
と記載されているように、
またそのほかにも、例えば本願の優先日前に頒布された刊行物である特開2004-180262号公報において、図7,8と共に、
「【0035】
受波装置20は、図6に示すように、複数個の受波エレメント21を一平面上に2次元的に配列したものであって、受波エレメント21は、たとえばマトリクス状(図6はマトリクス状の例を示している)、千鳥格子状、同心円状などに配列される。図7(a)は1つの円周上に受波エレメント21を配列した例を示し、図7(b)は中心を共通に持ち異なる直径を有した2個の円周上に受波エレメント21を配列した例を示している。図7(b)は2個の円周であるが3個以上の円周上に受波エレメント21を配列することも可能である。このように円周上に受波エレメント21を配列すると、中心部分には受波エレメント21を配列しないから、後述する指向性の制御を同程度に行うとすれば、マトリクス状に配列する場合に比較して受波エレメント21の個数を削減することができる。また、2個の円周上に受波エレメント21を配列すれば、1つの円周上に受波エレメント21を配列している場合よりも受波エレメント21の個数が多くなり指向性を鋭くすることができる。その結果、サイドローブを低減することが可能である。ここに、受波装置20の指向性を高めるには、受波エレメント21の配列ピッチが粗密波の波長の2分の1を越えないようにすることも有効である。つまり、一般に複数個の受波エレメント21を配列して受波装置20の指向性を鋭くするには、受波エレメント21の配列ピッチを扱う波長に比べて小さくする必要があり、配列ピッチの限界値は扱う波長の2分の1になることが知られているから、受波エレメント21の配列ピッチが粗密波の波長の2分の1を越えないように設定しているのである。
【0036】
ところで、本実施形態では、図8に示すように、受波装置20を送波装置10と同じ基板10aの上に形成してあり、受波装置20にも送波装置10と同様に半導体製造プロセスによって製造可能なものを用いている。・・・」
と記載され、
また、本願の優先日前に頒布された刊行物である特開2002-156451号公報において、図8と共に、
「【0016】図7、8には2次元配置を示している。図7は直交するx軸、y軸方向に沿った単純な2次元配置であり、図8は同心円状に配置したものである。」
と記載されているように、受信素子が円を形成しているアレイは、受信素子の配置形状として周知なものであって、これを採用するか否かは設計事項の範ちゅうのものに過ぎない。
また、円を形成しているアレイを採用することにより、予想し得ない新たな作用効果が奏されるものでもない。

(相違点2について)
引用発明において、方形の横断面を有する受信素子R1?R4及び送信素子S1の横断面を正方形とするか否かは、コストなどを考慮して採用される各素子の種類や、想定されるセンサ装置の探索範囲形状など、実装の際の必要に応じて適宜決定されるべき設計事項である。また、横断面を正方形としたことにより、予想し得ない新たな作用効果が奏されるものでもない。

(相違点3について)
周知例1において、
「【0079】
請求項45の障害物検出装置は、前記アレイ状に配置された素子の隣接する素子間隔は、送信波の波長の半分以下であることを特徴とする。

・・・

【0082】
一方、反射波の受信側について言えば、素子間隔dが0.5λより大きいと、反射波の各素子の位相差によっては、物体の方位は一意に定まらない場合がある。図20(a)は、素子間隔dが0.75λ(>0.5λ)における、反射波の各素子の位相差と反射波の到来方向(物体の方位)との関係を示した図である。なお、同図は、各素子間の中心軸方向を到来方向θ=0としている。同図に示すように、位相差Δφの絶対値が90°?180°の範囲では、反射波の到来方向θの候補が2つある。このように、到来方向θの候補が複数になる場合があるのは、受信側ではある位相差Xと位相差X+2nπ(nは整数)とを区別することができないためである。したがって、このような範囲では、反射波の到来方向θが一意に決まらない。つまり、物体の位置を決定することができない。」
と記載されているように、
また、前記特開2004-180262号公報においても、
「【0035】
・・・ここに、受波装置20の指向性を高めるには、受波エレメント21の配列ピッチが粗密波の波長の2分の1を越えないようにすることも有効である。つまり、一般に複数個の受波エレメント21を配列して受波装置20の指向性を鋭くするには、受波エレメント21の配列ピッチを扱う波長に比べて小さくする必要があり、配列ピッチの限界値は扱う波長の2分の1になることが知られているから、受波エレメント21の配列ピッチが粗密波の波長の2分の1を越えないように設定しているのである。」
と記載されているように、自動車用の超音波センサ装置などにおいて、受信側の素子間隔を半波長以下とすることは、周知な技術であり、これを引用発明に適用して、「隣接する前記受信器エレメント(3)の中央点同士の間隔は、最大で、前記信号の半波長に相当する」ようになすことは、当業者が容易になし得たものである。
なお、引用発明において、(上記「(相違点2について)」で検討したように)受信素子の横断面を正方形とした上で、その間隔を「最大で、前記信号の半波長に相応する」ようにすれば、受信素子の「正方形横断面の辺の長さは最大で前記信号の半波長に相当」するようになることは当然である。また、引用発明は「送信素子S1aにおけるメンブレンMsの平面形状の面積が、受信素子R1?R4におけるメンブレンMrの平面形状の面積に較べて、大きく設定されている」とされ、送信素子の辺の長さが受信素子の辺の長さよりも大きくされるものであるから、受信素子の辺の長さを最大にした場合、送信素子の「正方形横断面の辺の長さは前記信号の半波長よりも長く」なることも明らかである。


第7 むすび
したがって、本願発明は、引用発明及び周知技術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できない。
以上のとおりであるから、他の請求項に係る発明について審理するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。

よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2016-08-01 
結審通知日 2016-08-08 
審決日 2016-08-19 
出願番号 特願2013-505448(P2013-505448)
審決分類 P 1 8・ 113- WZ (G01S)
P 1 8・ 121- WZ (G01S)
P 1 8・ 537- WZ (G01S)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 櫻井 健太目黒 大地  
特許庁審判長 森 竜介
特許庁審判官 大和田 有軌
中塚 直樹
発明の名称 対象物までの距離および対象物への方向を求める装置  
代理人 久野 琢也  
代理人 アインゼル・フェリックス=ラインハルト  
代理人 高橋 佳大  
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