从零开始写专利
目录
1. 专利是什么
1.1什么是专利？
1.2 我国专利有哪几种？
2. 专利有几个部分
2.1 权利要求书
2.2 说明书
2.3 说明书摘要
2.4 说明附图
2.5 摘要附图
2.6 请求书
3. 专利应该怎么写
3.1 写前准备
3.1.1 编故事
3.1.2 查重
3.1.3 检查要素
3.1.4 动手写
3.2 如何写权利要求书
3.3 如何写说明书
3.4 如何写技术交底书
4. 专利应该怎么答复
5. 一般专利申请流程时间轴
6. 从零开始介绍一个专利书写
6.1 找灵感，空想？工作中的点子？趴文献？
6.2 找共通——如果相位就是一个进程
6.3 深思考——目前主流的进程调度算法优劣势？
6.4 凑元素——梳理目前的创新点，开始构思故事
6.5 讲故事——创新点和欲保护点已然就位
1. 专利是什么
1.1什么是专利？
首先看看专利的定义是什么：
“专利是专利权的简称。它是指一项发明创造，即发明、实用新型或外观设计向国务院专利行政部门提出专利申请，经依法审查合格后，向专利申请人授予的在规定的时间内对该项发明创造享有的专有权。”
虽然定义这么复杂，又涉及国务院又涉及行政部门，还有发明创造，所有权等等复杂的字眼，但实际上专利并不是遥不可及的东西。简单说来，专利的本质就是一个构想或一个想法。在日常工作中，我们经常会产生各种各样的想法，例如：“如果某件事能这样就好了”。这种想法实际上就是一个很好的专利点雏形。需要做的只是把这些想法记录下来，然后积累或者头脑风暴一些相关的想法，就可以用来写专利了。
然而，专利虽说是一种构想，但这种构想并不是随便的想法，它必须具备一些特点。简单说来，这个构想需要比现有的技术具备一定的优势（效率提高或者能做到之前做不到的）。学术上说来，专利需要有“三性”。这“三性”在后续答复专利的时候，会反复被尊敬的专利审查员提到。它们分别是：新颖性，独创性，实用性。新颖性，也就是别人没有的，不是现有的技术；实用性，就是这个专利是能做出来的，有用的；独创性，也就是独立创造的，不是现有方案的简单拼接，简单扩充。
尤其需要注意独创性。这里强调不是简单拼接，换而言之，并不是所有拼接的方案都不具备创新性。复杂的，不常见的，跨领域的拼接，同样是具有独创性的。
根据上述说法，有一个重要的结论。一个专利是否最终能申请下来，并不是在专利写完就定论的事情。它并不像数学题，错了就是错了，无论谁看都一样。而更像是一个持续博弈的过程。一个不算太好的专利，通过与专利审查员交涉和合理的修改，也能获得授权；而一个写的较好的专利，若不认真答复专利审查员的意见，也会导致专利申请被驳回。
在开始后面的论述之前，这里再提出一个重要的结论，即本文的核心思想：专利如同讲故事，讲一个完整的故事，甚至专利不一定要真的能够做出来。的确，这里没写错，这个故事只要符合现有逻辑即可，只要是“可见性”的能做出来即可。
以上核心的要点已经给出，其中某些要点是否有大吃一惊的感觉？专利实际上没有那么神秘。那么接下来，看看我国现行的专利有哪几种吧。
1.2 我国专利有哪几种？
在我国，专利包括三个种类，以下也都是官方定义：
a.发明专利：
发明专利的技术含量最高，发明人所花费的创造性劳动最多。新产品及其制造方法、使用方法都可申请发明专利。发明专利保护期为 20 年。
b.实用新型专利：
只要有一些技术改进就可以申请实用新型专利，要注意的是，只有设计产品构造、形状或其结合时，才可申请实用新型专利。实用新型专利保护 10 年。
c.外观设计：
只要涉及产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案的结合富有美感，并使用与工业上应用的新设计，就可以申请外观设计专利。外观设计专利保护 10 年。
额外需要注意一点：专利一般保护时长为10年或者20年，所以如果设计的专利是特别科幻的，特别超前的东西，那么是没有作用的。因为即便绕过了审查员，所申请专利逻辑上具备是“可见性”能做出来的，但由于可能技术发展到20年以后，所申请专利可能都还没能有技术支撑起来就失效了。
既然专利只是一个构想而已，甚至这构想不一定做的出来都行。是不是有点跃跃欲试的感觉？那么请仔细看看一个正规的专利都有哪些部分，又有哪些部分是需要重点关注重点写出来的。
2. 专利有几个部分
公开专利的每个文档都可以被所有人直接在国家专利局官方网站中（http://cpquery.cnipa.gov.cn/）进行查阅。换句话说，下面提到的专利每个部分的文档都是对所有人公开的，大家可以免费查阅。
2.1 权利要求书
这是整个专利中最重要的部分，也是审查员最关心的部分，出现专利侵权纠纷后会逐字逐句核对的部分。每条权利要求一定是一句话，但其中权利要求的第一条最为重要。后续权利要求的每一条一般为对权利要求1的补充，完善或者扩展。
权利要求书与说明书的关系，像是程序员世界里的类与对象的关系，或者说更普通的世界中的大纲与故事的关系。权利要求书给出了这份专利的条款和限制，只要符合这些限制和特点的构想，就相当于是这个专利。而说明书则是用这个“大纲”产生的一种故事，故事里可以只有1个插曲，也可以有多个插曲，只要是符合这个“大纲”即可。根据这些限制和特点，举例子去说明这份专利能做些什么，可以有哪些具体的实施例。
2.2 说明书
全专利中第二重要的部分。如权利要求书中描述的，说明书是以权利要求书为核心去展开，进行丰富的。用权利要求书这个“大纲”去写故事，说明书写的越丰富，说明这个专利越充实。但需要注意是，这里始终需要记住是在写专利，而专利最重要的是具有严格的逻辑性，即说明书中所描述的故事，一定要注意有明确的因果/起承逻辑关系。
一般来说，尽可能的按照权利要求书多写一些具体实施例，原因有三点：
- 这样在侵权判定的时候，如果对方专利在具体实施例的范围内，同样会被限制住；
- 并且从审查员判定专利授权的角度来看，丰富的实施例会增加专利的可行度和实用性；
- 在答复专利审查员的过程中，在遇到不好答复的环节可以从实施例中摘取部分内容加入权利要求书，这一点在第4章会进行详述。
2.3 说明书摘要
用最简单的一段话，简明扼要的说出此专利想表达的意思，相当于是说明书的缩写。
2.4 说明附图
写说明书的时候，有时候需要加一些图来辅助表述。大多时候最好有，但不是必须的。说明书应该做到即便没有图，也能理解清楚。
2.5 摘要附图
最能代表专利的一张图。可以在说明书附图中选一张。最好有，但不是必须的。
2.6 请求书
这份书一般无需亲自填写。这份书主要是国家专利局要的。这份书的目的是告诉专利局，要申请专利了。
3. 专利应该怎么写
看完了专利的6个部分后，可知只有前三个是必须的。而前三个中，权利要求书和说明书最为重要，是承担最重工作量的两个部分。一般来说，应该如何写一个专利呢？
3.1 写前准备
这里总结写前准备主要分为四个步骤：
3.1.1 编故事
首先要编一个故事，这个故事可以是从自己工作中的灵感启发，也可以是论文库，知网等知识的积累提取，还可以是直接去搜索现有专利，在现有专利的基础上，进行进一步发散灵感。总之，这个故事需要完整，还需要有一定的时效性。
3.1.2 查重
故事编好后，需要查询一下，这个故事是不是别人已经写过，构想中的故事和别人已经写好的相似度有多高。如果构想中的故事的主角和别人的一样，那么即便换了配角也是算雷同的。搜索专利一般不直接使用国家专利局官方网站，因为这个网站需要明确的专利号才方便查找，一般我们按照主题搜索专利的时候，会去一些第三方的数据库中查找。以下推荐几个还不错的专利数据库：
- SOOPAT之前是免费的，现在好像某时候就突然要收费。
- 目前唯一好用免费的，需要能够访问谷歌，谷歌专利搜索引擎（但上面只有已授权的专利，没有实审的和退回的）。
这里需要注意一点的是，查重的过程中，会遇到相似专利的时候，要记录下来，以便后续在说明书中有一段叫对比专利分析中进行详述。
3.1.3 检查要素
在故事编好，查重结束之后（当然有些时候这两步可以一起做或者反复）。需要检查一下，我们的故事是否有1-2个主角，3-4个配角，故事的场景是否完善，故事的前因后果起承转折是否完整。
3.1.4 动手写
最后在一切都验证完备的情况下，可以开始写专利了。一般建议先写权利要求书，因为这是最重要的。
3.2 如何写权利要求书
写权利要求书如同讲故事一样，有固定的套路的完整的故事，在故事中要有1-2个主角，3-4个配角，要有场景，要为这个故事搭建人物冲突，为主角如何战胜反派指出方法，点到即止的抽象出方案，最后把主角和配角的事情从2-3个不同的角度都说一遍就能写好了。
上述论述中的主角，即突出的创新点，毫无质疑的不一样，一般需要1-2个主角，多个主角间要有联系，主角需要有独创性，独创性并不意味独立独创，全新的组合方式也行。
上述论述中的配角：即围绕突出的创新的外的延伸，他们是为了更加丰富整个故事，配角可以不具有独创性。
下面结合具体的一个专利，讲解一下上述主角和配角的关系。这里随机找了一篇专利来分析，这个专利与我们的业务并无关联，但是并不影响其作为如何写权利要求书的案例分析。如下图1与图2所示：
图1 用作分析的权利要求书截图1
图2 用作分析的权利要求书截图2
可以注意到，图1和图2中红框里画双横线的部分，这些主角实际上从单个看来都不是全新的独创性内容点。但这些点经过合理的组合，也具备了一定的独创性。而后续的权利要求点也通过第一行能明显看出，的确是对权利要求1的补充说明。
主角，配角主要是针对权利要求来说的，权利要求书里一般第一条是主角，是最重要的。应该是用简单的话将整套方案的重要技术描述出来。里面需要包含此专利的突出重要特征点，可以有多个主角。
后面的每一点权利要求，相当于对于主角的补充，可以尽可能写出这个故事的所有发展支线剧情，所有可能性的方向。支线写的越丰富，专利保护的越全面。但配角始终只是配角，配角需要保证在他们消失的时候，不会影响主线剧情的发展。
3.3 如何写说明书
权利要求书写好后，说明书实际上写起来就很容易了。说明书即在权利要求书的框架下加上背景，相当于给故事加上场景。可以理解成，介绍一下这个故事属于什么剧，故事为什么要这么演，在什么的时代背景下。然后给这个故事增加一些起承转折，告知读者针对主角配角的故事是怎么来的，针对主角配角的故事应该如何展开，主角配角应该有那些故事线，最后讲讲这个故事有什么发人省醒的结论。
下面同样是以上述权利要求书的专利对应的说明书来进行分析解读：
图3 用作分析的说明书截图1
图4 用作分析的说明书截图2
学会了3.1章节至此内容后，可以对照分析所有公开的发明专利，基本都是符合这个讲故事的方法和套路。掌握了这个方法论，阅读专利的效率会大幅提高，并且也很容易在自己写专利的时候，抓住对应的重点。
3.4 如何写技术交底书
实际上3.1至3.3章节，已经把写专利要注意的要点完全讲完了，但是对于很多公司上班的员工而言，我们是无需自己亲手写权利要求书和说明书的。公司一般聘请了专业的代理机构，代理机构有专业的专利工程师会根据技术交底书去完成真正要递交给专利局的权利要求书和说明书以及第二章讲述的可能涉及的相关材料。
而为何要花大量的篇幅去讲解我们不需要直接书写的部分呢？实际上，我们公司的技术交底书只是将权利要求书和说明书中关键的点抽象出来，确保我们只需要交待最少最必要的部分出去，其他冗余的信息和通过简单理解就能补充完善的信息，让代理机构的专利工程师完成而已。
所以我们在了解上述材料的书写重点的基础上，才能更加清楚技术交底书的书写要点。一定切记：技术交底书的信息应该能够辅助专利工程师将权利要求书和说明书还原出来。
4. 专利应该怎么答复
先学习如何看专利局给予的答复，一般在专利第一页的结尾和第二页的开头能找到这张表，答复中基本都会涉及到权利要求书的不符合某种要求：
图5 专利局答复文档的部分截图1
看到这么多不符合不需要紧张，只有框中间打叉了的才是专利局想标书的意思，专利法不懂也无须在意，只需要注意最后几个字就可以。例如图5中，专利局想表述的就是申请中的这个专利不具备新颖性，也不具备创造性。前文说的专利需要具备“三性”，这一下子被专利局毙掉了两项，但实际上也不必紧张，不必惊慌，继续看后面的内容。
图6 专利局答复文档的部分截图不具备新颖性
图7 专利局答复文档的部分截图不具备创造性
也许在第一次接到专利局答复的时候，看到满眼的套话会十分紧张，但看多了会知道，这些也都是专利审查员的惯用话术。如图6和7中常见的，审查员会强硬的说这些是“毫无疑问确定的”，“本领域人员都知道”，“显而易见的”，“公知常识”。这些都是惯用话术，不必过度担心和困扰。
这里说明一个答复专利的两个要点：
a. 不要直接反驳审查员依据性的结论，而专注于反驳审查员逻辑性的推论。
上文论述过，专利实际上是一个注重逻辑性的故事，对于审查员来说也是一样，直接否认审查员的依据性结论相当于否定审查员找的东西不对，这一般是很少见的很低级的错误。而更多的情况是，审查员对申请专利的这个局部知识了解并不完善，所以可能根据依据性结论得到的一些逻辑推理可能存在缺陷的地方。针对这些缺陷可以提出质疑，并逻辑清晰的讲出问题根因。这样的答复一般是有效，也能够被专利局接受的。
b. 在审查员并不是全盘否定专利的情况下，只是否认部分问题的时候，通过将权利要求点拆分或者组合的方式，满足审查员要求。
这种情况下，审查员可能只是认为专利的某一条权利要求写的范围过大或者过窄。这个时候可以考虑从补充的权利要求点，甚至从说明书的实施例中找到一些依据，对过大的权利要求进行增补约束，或者对窄的权利要求进行拆分（一般情况下前者更多见）。这个时候就突出了说明书中实施例写的尽可能详尽的优势，在答复专利的过程中，不允许新增没有涉及的点。详实的实施例为后续能够完美的对应审查员的疑问奠定了坚实的论述基础。
5. 一般专利申请流程时间轴
图8 专利申请流程时间轴
6. 从零开始介绍一个专利书写
上述讲了那么多理论分析和注意要点，下面以一个真实的案例来说明一下，是如何将这些要点和技巧进行利用，然后完成一篇技术交底书的。实际上，进一步理解可以发现，第1到5章的内容也有种广义“权利要求书”的味道，而第6章，就是从零开始写专利这篇“专利”的说明书。
6.1 找灵感，空想？工作中的点子？趴文献？
本季度由于部门指标的要求，需要出一篇技术交底书，最近工作中实在都是忙于日常的开发业务，没有机会总结一些东西。那么趴点文献来看吧。
偶然间发现了这样一篇文献：
这篇文献把信号控制和进程同步理论相结合，重要的思想是，借用进程同步的逻辑，将进程同步机制复用到信号控制上。因为进程同步机制可以让不同的进程之间相互制约，那么这个机制一样也能够让不同方向的车辆之间得到制约。
这篇文献给了我一些启发，文献中把计算机系统中用到的进程间同步的原理（这里实际上只使用了消息队列），通过这种模型，将路口的车，行人与信号机之间的关系通过新的模型建立了起来，并且仿真得到了一定的优化效果。
图9 某篇交叉路口流量实时管理相关文献
6.2 找共通——如果相位就是一个进程
这种等效的思想很有意思，而在计算机领域中，进程调度这个基础的问题，同样在交通信号控制领域可以与相位的调度进行等效，其对应关系如下图所示：
图10 交通领域中的相位和进程间的等效关系
实际上，在找到进程调度和相位调度的关系后，可以发现进程的状态和相位的状态也几乎都有对应的等效关系，如图11所示。
图11 进程的三种基本状态与相位的对应关系
6.3 深思考——目前主流的进程调度算法优劣势？
那么Linux中那么多优秀的进程调度算法，是否也可以借用到相位调度的过程中来呢？仔细想想，将完全公平调度算法搬到信号控制中也是一个很不错的思路，如图12所示。
图12 借用完全公平调度算法的思路设计相位调度算法
6.4 凑元素——梳理目前的创新点，开始构思故事
经过完善的思考后，实际上这个故事已经逐渐清晰了。对于交通信号控制而言，有了新颖的调度算法，也有了相位多状态的提出，这两点是刚刚已经涉及到的。但这个故事的主角是什么，立意又在哪里呢？这里需要更多的思考与捉摸。
图13 梳理目前已有的配角与主角
从新的完全公平调度算法触发，这个算法历史上的雏形版本中，实际上有一版本是去掉了所有进程均要进行调度的限制的，那么对应到信号控制而言，也就是打破了周期的概念。这一点是比较新颖的，从来没有过的思路，这一点作为主角来说，新颖性势必足够。那么一个主角还有点欠佳，这里还需要补充一些配角和一个好的立意。
完全公平调度算法的本质实际上是让每个进程平均等待的时间完全公平一致，也就是充分的利用了CPU的时间片层，让所有进程得到充分调度。对应到相位调度而言，这里实际上也刚好是充分利用了路权时间，让机动车平均等待的时间最短。这样的方式无疑可以降低路口整体的平均怠速，降低了整个城市的碳排放量，可以做一个环保的信号机。这一点，也是从来没有过的角度。
6.5 讲故事——创新点和欲保护点已然就位
在根据上述的分析，主角逐步就位，配角也大部分登场，在进行小部分补充，增加对车型考虑纳入模型和可以打破最小绿限制的加入后。整个故事已经知道如何书写，具体的故事线可能是这样的。
图14 全员就位开始讲故事
针对以周期为单位和以固定周期相序的基础，进行的传统信号控制的弊端，本专利提出了一种在可感知路口车辆数量前提下的，以每辆车平均等待时间最短为目标的，打破周期控制这一概念，以相位控制为基础的动态信号控制系统及装置。以每辆车平均等待时间最短的效果，实现了最大程度降低整体路口车辆的怠速时长。通过减少整体机动车的怠速能耗，达到了城市环保的目的。具体技术交底书的展开细节这里不做赘述。
