专利引证信息实时更新与展示系统及方法 【技术领域】
本发明涉及一种信息分析与展示系统及方法，特别涉及一种可对专利数据进行引证分析及展示，并可实时更新专利引证信息的系统及方法。
【背景技术】
随着科学技术的发展，知识产权保护越来越为人们所重视，而专利是知识产权保护中最为重要的手段之一。由于大多数新技术刚开始都是以专利的形式出现，因此专利数据库集中存储了大量的最新的技术资料。利用专利数据库可以了解各行业最新的技术，从而避免重复开发，可以避免侵权甚至可以分析竞争者的技术研发状况及策略，以及整个技术行业的发展等。如今，世界很多国家都已经开放其专利数据库，如美国专利商标局(United States Patent and Trademark Office)，欧洲专利局(European PatentOffice)，中国国家知识产权局(State Intellectual Property Office ofP.R.China)等。
然而，专利研究是一项比较费时、费力的的工作。因为并不是所有的专利都有研究价值。如何从众多庞杂的专利中获取对公司有用的专利信息并对其作各种个性化分析以辅助公司制定发展战略，即成为利用专利技术的一大难题。据统计，美国专利商标局的专利信息的利用率还不到25％。造成该结果的一个重要原因就是因为没有很好地专利辅助分析工具。虽然各开放专利数据库的国家专利局都提供了便利的专利搜索引擎，但是那仅仅只能提供单一的查询功能，却不能提供更进一步的智能化分析功能。对查找到的专利信息作进一步的统计及技术分析，如果采用人工操作不但费时费力，且不够精确。
信息图形显示技术目前发展已比较成熟，如美国第6,300,957号名称为“以任意节点为中心的节点数据结构的图形生成系统”(Mapping anode-link structure to a rendering space beginning from any node)的专利，该专利提供了将节点数据结构以星状双曲树的形式展示的技术。该技术可将大量信息集中于一星状双曲树中，从而可更直观的表现大量信息及这些信息间的关联。
目前市场上的专利引证分析工具的分析结果都不具备实时性，因此不利于对最新技术发展方向的把握，且分析结果展示方式不够友好，从而影响对专利信息的利用。
【发明内容】
针对目前的专利分析工具的分析结果不具实时性的问题，本发明提供了一种专利引证信息实时更新与展示系统及方法，其可提供实时的专利引证信息，并将引证分析结果以图形方式展示。
该专利引证信息实时更新与展示系统包括一专利信息表、一引证分析模块、一XML转换模块、一图形转换模块及一用户操作模块。专利信息表用于存储专利的摘要信息；引证分析模块用于根据专利信息表中专利间的引证关系，生成专利间的引证关联，且该模块可生成专利下载指令；XML转换模块用于根据引证分析模块生成的专利间关联，生成专利节点数据结构，并将节点数据结构存储至一XML文件；图像转换模块用于将XML转换模块生成的XML文件转换为一星状双曲树；用户操作模块用于设置专利分析条件，并可显示图像转换模块生成的星状双曲树。
本发明还提供了一种专利引证信息实时更新与展示方法。该方法包括以下步骤：(a)引证分析模块读取指定专利的专利引证信息，并生成指定专利间的引证关联；(b)图像转换模块将专利引证信息转换为一星状双曲树，并于用户操作模块中展示该星状双曲树；(c)引证分析模块生成特定专利数据的下载指令，从知识产权信息网站下载专利的最新引证信息；(d)引证分析模块更新专利引证关联，用户转换模块重新显示专利引证的星状双曲树。
利用本发明的系统及方法，可辅助分析某一技术的发展过程及技术发展的最新趋势。
【附图说明】
图1是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的硬件结构图。
图2是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的客户端硬件结构图。
图3是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的客户端的内部功能模块图。
图4是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的应用服务器结构及客户端、应用服务器、数据库服务器和文件服务器间关联图。
图5是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利信息表的结构图。
图6是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利引证树生成原理示意图。
图7是本发明专利引证信息实时更新及展示系统的专利引证树关联生成流程图。
图8是图6的专利引证树在显示单元中展示的示意图。
图9是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利引证树展示流程图。
图10是本发明专利引证信息实时更新及展示系统的专利引证树关联生成流程图。
图11是本发明专利引证实时更新与展示系统及方法的专利引证树展示流程图。
图12是本发明专利引证实时更新与展示系统及方法的专利引证信息与XML文件转换流程图。
图13是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的引证信息在线更新流程图。
【具体实施方式】
图1是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的硬件结构图。该系统采用三层(或多层)架构：数据层，包括一数据库服务器121及一文件服务器123；逻辑事务层，包括一系列的应用服务器101；以及表示层，包括分散的客户端111、113及115。以上所述各设备通过企业内部网103及105相连，从而实现各设备的协同工作。该系统通过互联网107与知识产权信息网站130相连，以下载专利数据。
数据库服务器121及文件服务器123用于存储企业相关的所有数据，并分别负责管理对数据库和文件的读写和维护，能够迅速执行大量数据的更新和检索。应用服务器101包括了企业信息系统中核心的和易变的企业逻辑(规划、运作方法、管理模式等)，它的功能是接收输入，处理并返回结果。客户端111、113及115是系统应用的用户接口，负责接收用户输入及向用户展示系统处理结果。
图2是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的客户端111的硬件结构图。本发明的客户端113、115、应用服务器101、数据库服务器121、文件服务器123皆包含与客户端111类似的硬件结构。该客户端111包括一处理器220(又称中央处理单元或CPU)、一主存储器230、一个或多个存储设备240、一显示设备250、一输入设备260及一网络接口270。这些组件经由系统总线210(bus)相互连接，进行讯息的传递。
处理器220是客户端111进行数据处理的核心，负责处理、运算客户端111内部的所有数据。而总线210则负责客户端111内部所有数据的交换。主存储器230包括一控制逻辑存储区231和一数据存储区232，其中控制逻辑存储区231用于存储系统的控制信息，而数据存储区232则用于存储从存储设备240读取的数据，以及经处理器220处理的临时数据。存储设备240用于存储计算机程序以及计算机操作数据，其具体可以为硬盘、磁盘、磁带、光存储设备以及其它数据存储设备。显示设备250是向用户展示计算机操作结果的设备，而输入设备260包含一键盘261及一鼠标262，用于接收用户输入的信息，以控制计算机运行或为计算机提供操作原始数据。网络接口270使得该计算机系统可通过网络与其它设备进行通讯。
计算机程序(又称计算机控制逻辑)存储于主存储器230或存储设备240中。这些计算机程序执行时，首先在处理器220控制下被加载到主存储器230的控制逻辑存储区231，然后以指令为单位，逐一传送至处理器220运行，控制客户端111各部分的协同作业，从而使该客户端111实现本发明所述的各项功能。
本发明所述模块是指完成一特定功能的计算机程序段的执行，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程。因此在本发明以下对软件的描述中，皆以模块叙述。
图3是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的客户端111的内部功能模块图。该客户端111包括一用户操作模块301、一XML(Extensible Markup Language)转换模块310、一图像转换模块320及一搜索语句生成模块330。
用户操作模块301包含一图形用户接口(Graphical User Interface)，用户可通过输入设备260在其上输入操作命令，方便用户对该系统的控制。用户操作模块301还可通过显示单元250向用户显示操作结果。用户操作模块301分别与XML转换模块310、图像转换模块320及搜索语句生成模块330相连，以将用户操作命令发送至XML转换模块310及搜索语句生成模块330，及接收并展示图像转换模块320的操作结果。
XML转换模块310用于将数据库服务器121中的相关数据转换为包含特定属性的数据结构，并将该数据结构存储于一XML文件。该XML转换模块310包括一节点生成模块313及一XML文件生成模块311。节点生成模块313用于将相关数据封装从而组成一节点数据结构，该节点数据结构的详细组成将在图7中描述。节点生成模块313还包括一用于生成节点间关联的关联生成子模块314。XML文件生成模块311用于将节点生成模块313生成的节点数据结构保存至一XML文件，该XML文件仅为临时文件，存储于主存储器230的数据存储区232中。
图像转换模块320用于将XML文件生成模块311所生成的XML文件转换为星形双曲树，并通过用户操作模块301的GUI以图形方式展示给用户。在该星形双曲树中，每一节点皆由一节点数据结构组成，该星形双曲树的结构在图6中将详细描述。
搜索语句生成模块330用于将用户通过用户操作模块301输入的专利文件下载命令转化为应用服务器101可识别的语句，并将该语句发送至应用服务器101。
图4是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的应用服务器101的结构及客户端111、应用服务器101、数据库服务器121和文件服务器123间关联图。应用服务器101包括一引证分析模块401，一数据库连接模块405，一数据攫取模块407，一数据下载模块403及一文件访问模块409。
数据库连接模块405用于连接应用程序与数据源，实现应用程序对数据源的存取操作。利用数据库连接模块405，应用程序可访问不同种类的数据库中的数据源。在本发明中，应用服务器101中的程序可通过数据库连接模块405，实现对数据库服务器121中的专利信息表410中数据的存取。专利信息表所包含的具体内容将在图5中详细描述。文件访问模块409与数据库连接模块405的功能类似，用于实现应用程序对文件服务器123中专利文件存储区420中的专利文件的存取操作。
数据下载模块403与客户端111的搜索语句生成模块330相连，其根据搜索语句生成模块330生成的专利下载命令，以从知识产权信息网站130(本图未画出)下载指定的专利数据。专利数据下载后，经由文件访问模块409存储至文件服务器123的专利文件存储区420。而专利文件的摘要信息以HTML(Hypertext Markup Language)格式被发送至数据攫取模块407。
数据攫取模块407用于从HTML格式的专利文件中攫取专利摘要信息，如专利名称、专利权人、发明人、申请日期、专利分类及被引证专利等。这些专利摘要信息经由数据库连接模块405存储至数据库服务器121的专利信息表410中。
本发明的实施例以项目为对象对专利进行研究及分析。本发明所称项目是指具有某一共同特征的专利集合，如同属某一技术领域的专利，同一专利权人的专利等。一项目对应一专利信息表。引证分析模块401用于根据专利信息表410中的信息，分析选定专利的引证关系，以帮助用户分析某一技术的发展过程及发展趋势。
以上所述各模块也可包括于类似于图2所示的单独计算机设备中，而包含上述模块的单独计算机设备亦可完成本发明所述各项功能。以下图5、6、7、8将以专利技术领域分类为例对本发明作描述。
图5是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利信息表410的结构图。该专利信息表410包含专利号511、引证专利号513及被引证专利号515字段。该专利信息表410中的信息由数据攫取模块407在专利下载时从HTML格式的专利文件中获得。
专利号511字段用于存储项目内所有专利的专利号。引证专利号513字段用于存储相应专利被其它专利所引证的专利号。被引证专利号515字段用于存储相应专利所引证专利的专利号。如专利号为“US6085186”的专利引证了专利号为“US5680619”、“US5761436”的专利，而该专利又被专利“US6356906’所引证。
上述专利信息表410仅为本发明之一例，其可包含更多的字段以存储更多的专利摘要信息，其也可由多个包含相同专利信息且相互关联的数据表代替。
图6是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利引证树生成原理示意图。在本实施例中，引证分析模块401可根据专利信息表410中的专利引证信息，生成专利间关联。然后由客户端的节点生成模块313将每一专利转换为专利节点数据结构，同时由关联生成子模块314生成节点间关联的数据结构，从而由节点及节点间关联组成专利引证树。节点间关联是指向子节点ID的指针或游标，在引证树展示图中为一连接两节点的连线。该引证树包括多个节点数据结构，每一节点数据结构包含一标志该节点唯一性的ID，且每一节点数据结构包含一子节点关联指向其子节点。节点所指向的子节点是当前专利所引证的专利，而指向当前节点的父节点是引证当前专利的专利。如专利601引证专利602、603，而专利604则引证专利601。在分析树展示图中，以节点的不同颜色区分专利的引证与被引证关联。专利间关联的生成过程将在图10中详细描述。
图7是图6对应节点数据结构的XML程序代码示意图。该XML节点数据结构包含一外层组结构，该外层组结构包含一开始标记701如“<ICTree backcolor＝″ffffff″forecolor＝″0000ff″fontsize＝″12″>”及一结束标记702如“</ICTree>”，其中backcolor，forecolor分别表示该引证树的背景及前景颜色设定，而fontsize则表示引证树中的字型设定。外层组结构还可包含其它标记符，如“<node id＝″0001″backcolor＝″a41200″forecolor＝″ffffff″>”，“</node>”等。这些预先设定的语法标记用于详细说明XML文件的结构及功能，且标记符为何关键词与本发明实质并无影响。
图7还描述了源XML文件中不同节点数据结构所包含的内容及节点数据结构间的关联。标签“<node id＝″0001″backcolor＝″a41200″forecolor＝″ffffff″>”定义了专利节点601的ID为“0001，’以及专利节点601的图像展示属性，而标签“<flag>US006085186</flag>”则表示项目节点在显示单元中作图像展示时的标记为“Palm PDA项目”，标签“<substance>US006085186 true AMP Incorporated 198508</substance>’用于存储专利节点的其它属性如是否在图像展示时隐藏节点等。该XML文件中“<node>”、“</node>”的嵌套结构表示节点数据结构间的关联，如节点标签705所代表节点是节点标签704所代表节点的子节点，而节点标签704所代表节点为节点标签703代表节点的子节点。
图8是图6的专利引证树在显示单元中展示的示意图。图像转换模块320读取主存储器230的数据存储区232中的XML文件，将专利引证树以星状树的形式展示于一双曲面上。双曲面分为三个显示区域：位于椭圆区域801之内为可见区域，在该区域的节点与节点间关联皆显示；位于椭圆区域801与椭圆区域802间区域为半可见区域，在该区域节点不显示而关联显示，节点部分由一点代替；位于椭圆区域541之外为不可见区域，该区域中节点与关联都不显示。当用户在引证树上用鼠标点击引证树一节点时，该节点自动移至显示区域中心，其余节点根据关联作相应变动。另外，用户还可通过双击专利节点，开启文件服务器123中的专利详细信息。
如图所示，节点1、2、3、5、6位于可见区域，分别代表图6中的专利节点601、602、603、607及608，其上的标记为所代表专利的专利号。而节点4则位于半可见区域，在显示单元250中以点代替。而图6中的专利节点607、608及609则位于不可见区域，在展示图中不显示。
图7是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的专利引证树展示流程图。首先，用户操作模块301的GUI接收用户的专利数据下载指令，应用服务器101的数据下载模块403从知识产权信息网站130下载专利数据，并将数据存储至文件服务器123的专利文件存储区420(步骤S901)。在专利数据下载过程中，应用服务器101的数据攫取模块407根据HTML文件标签，从HTML格式的专利摘要信息文件中攫取专利摘要信息，如引证专利号，并将这些信息经由数据库连接模块405存储至数据库服务器121的专利信息表410(步骤S903)。
当用户输入专利引证分析指令并指定待分析专利时，引证分析模块401经由数据库连接模块405读取专利信息表410中的专利引证信息，生成一专利引证树(步骤S905)，并将该引证树存储于应用服务器101的主存储器中。客户端111的XML转换模块310读取该引证树转换为包含节点及节点关联的数据结构的XML文件，并将该XML文件存储至主存储器230的数据存储区232。图像转换模块320将上述XML文件转化为一星状双曲树，并于显示单元250展示(步骤S907)。用户在显示单元250中可使用鼠标262采用点击、拖动等方式改变星状双曲树的展示方式。
在本发明中，用户可选择更新当前专利的引证信息选项(步骤S909)。若用户选择该选项，则系统将从知识产权信息网站130下载当前专利的最新引证信息(步骤S911)，使得专利引证信息与知识产权信息网站130中的专利信息同步，以获知技术的最新进展状况。
图10是本发明专利引证信息实时更新及展示系统的专利引证树关联生成流程图。首先，用户操作模块301接收用户输入，选定一待分析专利(步骤S1001)。引证分析模块401经由数据库连接模块405读取数据库服务器121的专利信息表410中的专利引证信息(步骤S1003)，并根据引证专利号513字段的信息，生成源专利与引证专利间关联(步骤S1005)。引证分析模块401搜索引证专利号513字段及专利号511字段，依次判断待分析专利的每一引证专利是否属于当前项目且包含引证信息(步骤S1007)。若引证专利属于当前项目且包含引证信息，则引证分析模块401递归生成引证专利与其引证专利的引证关联(步骤S1009)。否则转至步骤S1011。
引证分析模块401经由数据库连接模块405读取专利信息表410中的专利被引证专利号515字段信息(步骤S1011)，生成源专利与引证专利间关联(步骤S713)。引证分析模块401搜索被引证专利号515字段及专利号511字段，依次判断待分析专利的每一被引证专利是否属于当前项目且包含被引证信息(步骤S1015)。若被引证专利属于当前项目且包含被引证信息，则引证分析模块401递归生成被引证专利与其被引证专利的引证关联(步骤S1017)。否则转至步骤S1019。专利引证关联及被引证关联都完成后，引证分析模块401将这些关联存储至应用服务器101的主存储器(步骤S1019)。
图11是本发明专利引证实时更新与展示系统及方法的专利引证树展示流程图。首先，用户通过用户操作模块301的GUI设定专利引证树中节点标签的显示方式(步骤S1101)，如设定节点以专利号为显示标签。XML转换模块310将引证分析模块401的专利引证信息转换为包含专利节点数据结构的XML文件(步骤S1103)，并将该XML文件存储至主存储器230的数据存储区232。图像转换模块320读取主存储器230中的XML文件，将该文件转化为一星状双曲树，并在显示单元250中向用户展示该星状双曲树(步骤S1105)。
用户可经由用户操作模块301的GUI改变星状双曲树的展示标签(步骤S1107)。若需改变展示标签，则返回步骤S1101。若不需改变展示方式，则系统可接收用户的保存该双曲树的命令(步骤S1109)。若用户需保存该双曲树，则图像转换模块320将该星状双曲树以图形方式保存至存储设备240(步骤S1111)，否则结束该专利引证树展示操作。
图12是本发明专利引证实时更新与展示系统及方法的专利引证信息与XML文件转换流程图。首先，XML转换模块310经由网络接口270将应用服务器101的主存储器中的专利引证信息加载到客户端111的主存储器230(步骤S1201)。XML文件生成模块311生成一空XML文件(步骤S1203)，以记录节点生成模块313所生成的专利节点数据结构。
节点生成模块313读取主存储器的数据存储区232中的专利引证信息，并首先生成根节点(待分析专利)的数据结构(步骤S1205)，同时关联生成子模块314根据根节点与子节点间关联，生成子节点关联，并将该关联添加至根节点数据结构(步骤S1207)。根节点数据结构生成后，节点生成模块313及关联生成子模块314逐条读取专利引证信息，并以递归方式生成子节点及子节点关联的数据结构。在节点数据结构生成同时，XML文件生成模块311逐一添加节点数据结构至XML文件(步骤S1211)，并将XML文件存储至主存储器230的数据存储区232，以供进一步操作。
图13是本发明专利引证信息实时更新与展示系统及方法的引证信息在线更新流程图。首先，引证分析模块401读取待分析专利节点的专利号，生成一下载专利引证域中包含上述专利号的专利的指令(步骤S1301)。数据下载模块403执行专利下载指令，从知识产权信息网站130下载HTML格式的最新专利的摘要信息(步骤S1303)。同时，数据攫取模块407根据HTML文件的标号从中攫取专利引证信息，并经由数据库连接模块405将该引证信息存储至专利信息表410(步骤S1305)。