MEMS惯性传感技术专利分类对比研究

李华兴国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心

MEMS惯性传感技术专利分类对比研究

李华兴
国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心

本文对MEMS惯性传感技术的国际专利分类和联合专利分类进行对比研究，具体介绍了其专利分类项目的区别和联系，并通过实际专利案件的分类号研究，阐述联合专利分类体系的优点和特色，有助于提升MEMS惯性传感领域的专利检索与分析效能。

微机电惯性传感器是指利用微机电制造技术（Micro-Electro-Mechanical Technology）加工而成的，用来测量运动物体加速度、角加速度等惯性参数的微型机电系统（MEMS，Microelectro-mechanical System）， 主要包括微机械加速度传感器、微机械陀螺，在汽车导航和控制系统、摄像机消振系统等领域获得广泛应用。为及时了解MEMS惯性传感技术的最新发展动向和技术分布，有必要从对该领域的专利技术进行分析研究，而专利分类是当前最有效的专利检索分析工具之一。本文主要通过两种专利分类体系对MEMS惯性传感技术领域的典型技术和专利申请进行对比研究。

MEMS惯性传感技术领域的IPC分类与CPC分类对比

专利分类体系简介

目前国际上统一采用的是通过国际专利分类（IPC）来对专利文献进行分类，该分类体系是根据1971年签订的《国际专利分类的斯特拉斯堡协定》编制的，是目前国际通用的专利文献分类和检索工具。通关该分类，可将浩瀚的专利文献以特定的技术主题分解成不同的族，使其具有共同的类别标识。

联合专利分类体系（CPC）是欧洲专利局和美国专利商标局共同开发出的新的专利分类体系，其分类原则与IPC基本一致，充分融合欧美两局最佳分类实践，细分条目多达25万个，是在IPC基础上最为精良的细分类体系。

MEMS惯性传感技术领域中CPC分类相比IPC分类的变化

MEMS惯性传感技术的应用主要涉及微机械加速度传感器、微机械陀螺，在IPC的分类体系中主要是从测量方式和传感器形式的角度进行分类，其中微机械加速度传感器对应的IPC分类号上位组是G01P15/02（利用惯性力测量加速度）以及G01P15/14（通过利用陀螺仪测量加速度），微机械陀螺对应的IPC分类号主要是G01C19/00（陀螺仪、使用振动部件的转动敏感装置、不带有运动部件的转动敏感装置、使用陀螺效应测量角速率）的各个下位组。

在微机械加速度传感器方面，CPC分类号在G01P15/02基础上增加了30余项细分的下位组，例如G01P15/032、G01P15/034、G01P15/036等对加速度传感器的原理进行了细分，G01P2015/0805、G01P2015/0808、G01P2015/0811、G01P2015/082等对加速度测量的具体实现技术形式进行了细分。

在微机械陀螺方面，CPC分类号在G部中保留了IPC分类号下的所有大组及下位组中的上述分类号，与IPC具有良好的对应性，便于查询使用，但IPC分类号在MEMS结构的应用上没有专门的分类位置且分类含义较模糊，导致在查询MEMS惯性传感技术中针对MEMS改进的内容时存在较大困难。对此，CPC分类号对MEMS的分类进行了一定的扩增和修改，主要是增加了B81B2201/00（MEMS系统的具体应用）、B81B2203/00（MEMS系统的基本结构）、B81B2207/00大组（MEMS系统或其辅助部件），涉其中包括具体下位组和细分项近50项，与惯性传感相关具体项目举例如下：

B81B 2201/02 . Sensors（传感器，一点组）

B81B 2201/0228 . . Inertial sensors（惯性传感器、二点组）

B81B 2201/0235 . . . Accelerometers（加速度传感器、三点组）

B81B 2201/0242 . . . Gyroscopes（陀螺仪、三点组）

B81B 2201/025 . . . Inertial sensors not provided for in B81B 2201/0235 - B81B 2201/0242（未包含在上述三点组中的惯性传感器）

可见，相比于IPC对于MEMS惯性传感技术的分类，CPC分类体系中从惯性传感测量原理、实现形式、MEMS系统结构及应用等角度给出了具体的分类位置，进一步丰富了MEMS惯性传感技术的细分和归类。

涉及MEMS惯性传感技术专利申请案例的专利分类号研究

结合两件实际专利申请案例，针对MEMS惯性传感技术的分类特点进行分析研究。

案例一：专利公开号CN103852073A

技术主题：用于微机电系统（MEMS）设备的弹簧

技术构思：针对现有MEMS转动陀螺的角速率传感器存在的正交误差干扰问题，提出一种改进方案，创新点在于设置驱动弹簧，其包括由细横梁支撑的宽横梁，细横梁被锚定到驱动质量块，由于细横梁相对于宽横梁的灵敏性，细横梁起到机械铰链的作用，使得宽横梁主要进行旋转或枢转，而不会弯曲，从而抑制正交误差。

专利分类研究：本案的技术主题涉及MEMS转动陀螺的角速率传感器，其对应于IPC/CPC分类号中的G01C 19/56（使用振动部件的转动敏感装置，例如基于科里奥利力的振动角速度传感器〕，但对于本案的创新点，即MEMS传感器内部的弹簧结构改进，IPC分类体系中没有给出具体的分类位置。而CPC分类号在IPC基础上新增了大组B81B2203/00（MEMS系统的基本结构），通过查询得到其下位组的具体细分B81B 2203/0163（ Spring holders-弹簧支撑），可见其正是对应本案关于MEMS传感器弹簧的创新点。综上可知，根据本申请的技术主题和创新点，其最核心的发明信息应体现为CPC分类号G01C 19/56和B81B 2203/0163。

案例二：专利公开号CN105021177A

技术主题：涉及MEMS加速度传感器

技术构思：针对现有加速度传感器可能会由于冲击造成传感器内轴损伤的问题，提出一种改进方案，创新点在于设置可平移的质量块，当外部施加有冲击时，质量部可先于支承轴与卡止部接触，因此能够防止支承轴的损伤。

专利分类研究：本案的技术主题涉及MEMS加速度传感器，对应于IPC/CPC分类号中的G01P 15/02（利用惯性力测量加速度），但对于本案的创新点，即MEMS加速度传感器内部设置平移质量块的信息，IPC分类中没有给出进一步的细分分类位置。而CPC分类号对G01P 15/02的内容做了具体细分，在下位组中可查询到G01P 2015/0814（针对质量块的平移运动，例如穿梭形式），可见其能够明确而具体的表征出本案的技术创新点。综上，本案发明信息应体现为CPC分类号G01P15/02和G01P 2015/0814。

结语

通过本文的分析研究可知，在MEMS惯性传感技术的专利分类系统中，相对IPC分类号而言，CPC分类号包含更丰富的细分分类号，其对技术特征的细节描述更加具体和详细，因此分类结果将更加准确，能够更好的体现专利申请的发明点。在对MEMS惯性传感技术的相关专利进行检索和分析时，如果能找到合适的CPC分类表达方式，将极大的提升检索效率和技术分析的准确性、全面性。