BPatG Beschluss vom 26.05.2003 – 19 W (pat) 68/01

BUNDESPATENTGERICHT

19 W (pat) 68/01

_______________

(Aktenzeichen)

Verkündet am

26. Mai 2003

…

B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

… 6.70

betreffend das Patent 196 20 706

hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf

die mündliche Verhandlung vom 26. Mai 2003 unter Mitwirkung des Vorsitzenden

Richters Dipl.-Phys. Dr. Kellerer und der Richter Schmöger, Dipl.-Phys. Dr. Mayer

und Dipl.-Ing. Groß

beschlossen:

Die Beschwerde der Einsprechenden wird zurückgewiesen.

G r ü n d e

I

Das Deutsche Patent-und Markenamt - Patentabteilung 33 - hat das auf die am

23. Mai 1996 eingegangene Anmeldung erteilte Patent 196 20 706 mit der Bezeichnung "Numerisches Verfahren zur Regelung für lineare Regelvorgänge, insbesondere geeignet zur schnellen und exakten Lage- und Drehzahlregelung von

Elektromotoren" im Einspruchverfahren durch Beschluss vom 2. August 2001 in

vollem Umfang aufrechterhalten mit der Begründung, der vorgetragene Einwand,

der Patentanspruch 1 betreffe ein mathematisches Verfahren, das als solches

nicht patentierbar sei, greife nicht durch und das Verfahren des beantragten Patentanspruchs 1 sei patentfähig.

Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Einsprechenden.

Der erteilte, sich vom gedruckten Patentanspruch 1 durch die nur einmalige Angabe der Formel "aLast(t) = k1 + k2×t mit 0 ≤ t ≤ ta" unterscheidende Patentanspruch 1 lautet:

"Numerisches Regelverfahren zur Regelung der Lage S und

der Geschwindigkeit V einer von einem Motor bewegten Last

sowie für andere lineare Regelvorgänge,

wobei ein Ist-Wert Sist und dessen erste zeitliche Ableitung Vist

als die zum Zeitpunkt t = 0 festgestellten Regelgrößen sowie

die beiden zugehörigen, von einem Leitsystem vorgegebenen

Soll-Werte Ssoll und Vsoll als die dem Regelziel zum Zeitpunkt

t = ta entsprechenden Führungsgrößen zu einer Stellgröße verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet,

dass die Stellgröße aLast auf der Grundlage der Beziehung

aLast(t) = k1 + k2×t mit 0 ≤ t ≤ ta und

Ssoll – Sist Vsoll + 2 × Vist

k1 = 6 ×  − 2 × 

ta

2 ta

Sist – Ssoll Vsoll + Vist

k2 = 12 ×  + 6 × 

ta

3 ta

eingestellt wird,

wobei auch Varianten der Funktion aLast(t) benutzt werden können, wenn diese gleichfalls von der Ausregelzeit ta abhängen

und die Bewegungsgleichungen

ta Vist + ∫ aLast(t)dt = Vsoll

ta t Sist + ∫ (Vist + ∫aLast(t)dt) dt = Ssoll

0 0

zumindest näherungsweise erfüllen".

Damit soll die Aufgabe gelöst werden, ein Regelungsverfahren zu entwickeln, das

die Nachteile des Standes der Technik, wie Überschwingen, lange Ausregelzeiten,

verzögerte Ankunft und hoher Energieverlust des Motors vermeidet und das als

genau, schnell, stabil, überschwingungsfrei, robust, energiesparend und einfach

charakterisiert werden kann (S 1 Z 27 bis 29 iVm Z 18 bis 26 der PS).

Die Einsprechende führt aus, bei dem Verfahren des Patentanspruchs 1 handele

es sich um kein Regelungsverfahren im klassischen Sinne, sondern um ein Steuerungsverfahren, denn es würden die Istgrößen zum Zeitpunkt t=0 aufgenommen,

dann werde anhand der dem Zeitpunkt t = ta entsprechenden Führungsgrößen die

Bahnkurve aLast(t) abgefahren, ohne die Istgrößen weiter zu erfassen.

Sie ist der Auffassung, aus dem Buch von Sciavicco, L. und Siciliano, B.: "Modeling and control of robot manipulators", 1996, McGrawHill, 1. Aufl., S. 170 bis 175

gehe für den Fachmann das im Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren hervor,

denn dort seien Bahnkurven für die Strecke, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung in Form eines kubischen Polynoms für die Strecke, einer Parabel für

die Geschwindigkeit und insbesondere einer Geraden für die Beschleunigung angegeben (S 172 Gl 5.1); auch müsse nach diesem Verfahren eine entsprechende

Zeit tf, die der Ausregelzeit ta nach Patentanspruch 1 entspreche, für das Abfahren

der Bahnkurve vorgegeben werden (S 172 13. Z v unten: tf = 1).

Weiterhin meint die Einsprechende, aus dem Lexikon "Meß- und Automatisierungstechnik" von Schrüfer, E., VDI-Verlag 1992, S 499 bis 501 und 285, 286 erhalte der Fachmann wegen des Hinweises auf eine Beschleunigungssteuerung für

einen Industrieroboter (S 286 li Sp Abs 4) - neben der Position q und der Geschwindigkeit q als Stellgrößen (S 499 li Sp Abs 4 und S 500 le Abs bis S 501

Abb) - zusätzlich die Anregung, auch die Beschleunigung q als Stellgröße vorzusehen.

Die Einsprechende stellte den Antrag,

den angefochtenen Beschluss aufzuheben und das Patent zu

widerrufen.

Der Patentinhaber stellte den Antrag,

die Beschwerde zurückzuweisen.

Der Patentinhaber ist der Auffassung, es handele sich bei dem Verfahren des

Patentanspruchs 1 - auch wenn in einem gewissen Zeitabschnitt gesteuert und

nicht mehr geregelt werde - um ein Regelungsverfahren, da Soll- und Ist-Werte

verarbeitet würden; er sieht auch in der Zusammenschau der beiden Entgegenhaltungen keinen Weg, um zur Erfindung zu gelangen.

Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.

II

Die zulässige Beschwerde konnte keinen Erfolg haben, weil der Patentanspruch 1

kein mathematisches Verfahren als solches beschreibt und weil das Verfahren des

Patentanspruchs 1 neu ist und auf einer erfinderischen Tätigkeit beruht.

1. Mathematisches Verfahren als solches

Der Senat hält das Verfahren des Patentanspruchs 1 für kein mathematisches

Verfahren als solches, wie sich aus der zutreffenden Begründung der Patentabteilung 33 im Beschluss vom 2. August 2001 im Einzelnen nachvollziehbar ergibt, auf

den hier verwiesen wird (vgl BGH, GRUR 1993, 896 f "Leistungshalbleiter").

2. Stand der Technik

Aus dem Lexikon "Meß- und Automatisierungstechnik" von Schrüfer, E., VDI-Verlag 1992, S 499 bis 501 und 285, 286 sind numerische Regelungsverfahren zur

Regelung der Lage und der Geschwindigkeit einer von einem Motor bewegten

Last (Industrieroboter-Hand) bekannt. Dabei werden ein Ist-Wert q und dessen

erste zeitliche Ableitung q als Regelgrößen, sowie die beiden zugehörigen, vorgegebenen Soll-Werte qr und qr zu einer Stellgröße F verarbeitet (S 499, 500 Abbildungen: Regelungsverfahren 1 bis 3). Bei diesen Verfahren werden die Soll-Werte

qr, qr für die Lage und die Geschwindigkeit von Soll- bzw Referenzbahnen vorgegeben (S 499 li Sp Mitte und re Sp Mitte bzw S 500 li Sp letzter Abs bis re Sp

Abs 1). Bei den bekannten Regelungsverfahren wird die Stellgröße F daher entsprechend vorgegebener Soll- bzw Referenzkurven geregelt. In der Druckschrift

ist neben einer Positions- und einer Geschwindigkeitssteuerung auch eine Beschleunigungssteuerung für Industrieroboter erwähnt (S 286 li Sp). Im Zusammenhang mit diesen Angaben liest der Fachmann, hier ein Diplomingenieur mit

Hochschulstudium und Kenntnissen der numerischen Steuerung und Regelung

mit, dass für eine Soll- bzw Referenzbahn auch die Beschleunigung vorgegeben

werden kann, entsprechend der zu regeln ist.

In dem Buch von Sciavicco, L. und Siciliano, B.: "Modeling and control of robot

manipulators", 1996, McGrawHill, 1. Aufl., S. 170 bis 175 sind Bahnkurven (Profile) für die Punkt-zu-Punkt-Bewegung eines Manipulators dargestellt (Fig 5.1 iVm

mit Gleichungen 5.1), die den Weg, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung

als Funktion der Zeit zeigen. Nach den Gleichungen 5.1 berechnet sich der zwischen einem Initialisierungspunkt t = 0 und einem finalen Punkt t = tf = 1 gelegene

Weg entsprechend einem kubischen Polynom (Fig 5.1: pos). Die Geschwindigkeit

berechnet sich entsprechend einer Parabel (Fig 5.1: vel) und die Beschleunigung

entsprechend einer Geraden (Fig 5.1: acc).

3. Neuheit

Die aus dem Lexikon "Meß- und Automatisierungstechnik" aaO bekannten Regelungsverfahren beruhen darauf, dass einem Regler für Industrieroboter jeweils

Soll-Werte für die Lage qr und die Geschwindigkeit qr vorgegeben werden, die von

off-line berechneten, gespeicherten Soll- bzw Referenzbahnen herrühren (S 499

li Sp Abs 3 und re Sp Mitte bzw S 500 li Sp letzter Abs bis re Sp Abs 1). Entsprechend dieser Soll-Referenzbahnen wird der Industrieroboter anhand der festgestellten Ist-Werte q, q geregelt, dh die Stellgröße F gebildet (S 499 li Sp Abs 4 iVm

mit Abbildung und S 500 letzter Abs bis re Sp Abb).

Das Verfahren des Patentanspruchs 1 unterscheidet sich von den aus dem Lexikon "Meß- und Automatisierungstechnik" aaO bekannten Regelungsverfahren somit dadurch, dass jeweils nur ein Soll-Wert für die Lage und Geschwindigkeit,

nämlich Ssoll und Vsoll als die dem Regelziel zum Zeitpunkt t = ta entsprechenden

Führungsgrößen vorgegeben werden und zusammen mit nur jeweils einem Ist-

Wert für die Lage Sist und die Geschwindigkeit Vist als die zum Zeitpunkt t = 0 festgestellten Regelgrößen zu einer Stellgröße aLast entsprechend der im Patentanspruch 1 angegebenen Gleichung berechnet werden.

Im Buch von Sciavicco, L. und Siciliano, B.: "Modeling and control of robot manipulators" aaO ist in Übereinstimmung mit der im Patentanspruch 1 enthaltenen

Gleichung „aLast(t) = k1 + k2 × t“ zwar angegeben, dass eine Last (Manipulator) bei

einer Punkt-zu-Punkt-Bewegung linear beschleunigt werden soll (S 172 Gl 5.1:

q = 6a3t + 2a2). Ein numerisches Regelverfahren ist in Zusammenhang mit dieser

Gleichung in dem Buch aber nicht angesprochen.

Das Verfahren des Patentanspruchs 1 unterscheidet sich schon deshalb von dem

daraus Bekannten.

Die übrigen noch im Verfahren befindlichen Entgegenhaltungen, die in der mündlichen Verhandlung weder vom Senat noch von den Beteiligten aufgegriffen wurden, gehen über den vorstehend abgehandelten Stand der Technik nicht hinaus

und bringen auch keine neuen Gesichtspunkte, so dass auf sie nicht eingegangen

zu werden braucht.

4. Erfinderische Tätigkeit

Das im Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren weist im Gegensatz zur Auffassung der Einsprechenden alle charakteristischen Eigenschaften eines Regelungsverfahrens auf. Denn bei ihm wird jeweils ein Soll-Wert Ssoll, Vsoll vorgegeben, der

mit jeweils einem festgestellten Ist-Wert Sist, Vist zu einer Stellgröße aLast(t) verarbeitet wird. Damit beruht das Verfahren - im Gegensatz zu einer Steuerung - auf

einem geschlossenen Regelkreis.

Als nächstkommenden Stand der Technik sieht der Senat daher das Regelungsverfahren beschreibende "Lexikon Meß- und Automatisierungstechnik" aaO an.

Ausgehend von dem dort beschriebenen Verfahren mag der Fachmann in Kenntnis des Buches von Sciavicco, L. und Siciliano, B.: "Modeling and control of robot

manipulators" aaO zwar darauf kommen, die dort angegebenen Gleichungen als

Soll- bzw Referenzbahnen vorzusehen. Auch wird er, wenn er die Beschleunigung

als Stellgröße benötigt, als Soll- bzw Referenzbahn gemäß den dortigen Vorgaben

eine Geradengleichung verwenden (Gl 5.1: q = 6a3t + 2a2). Damit ist er jedoch

nicht beim Gegenstand des Patentanspruchs 1; er hat lediglich das aus dem Lexikon "Meß- und Automatisierungstechnik" bekannte Verfahren so ausgestaltet,

dass die Beschleunigung entsprechend einer eine Gerade darstellenden Soll- bzw

Referenzbahn geregelt wird.

Dagegen hat der Anmelder ein Verfahren gefunden, das darauf beruht, auf eine

off-line-berechnete, gespeicherte, und die Soll-Werte enthaltende Soll- bzw Referenzbahn zu verzichten und stattdessen den darin enthaltenen Kurvenverlauf im

Regler nach der im Patentanspruch 1 angegebenen Formel zu ermitteln, zu deren

Berechnung jeweils ein Soll-Wert Ssoll, Vsoll, jeweils ein Ist-Wert Sist, Vist und die

Ausregelzeit ta bekannt sein müssen.

Der Fachmann musste demnach erfinderisch tätig werden, um ein numerisches

Regelungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 anzugeben. Zu

einer anderen Sichtweise könnte der Fachmann nur mit einer in Kenntnis der Erfindung vorgenommenen rückschauenden und deshalb unzulässigen Betrachtung

kommen.

Mit dem dem Erteilungsantrag zugrundeliegenden Patentanspruch 1 haben auch

die auf diesen direkt oder indirekt rückbezogenen Patentansprüche 2 bis 10 Bestand.

Dr. Kellerer

Schmöger

Dr. Mayer

Groß

Be