专利分析与展示系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种数据分析系统及方法，特别涉及一种可对专利资料 进行分析，并将该分析结果以图形方式展示的系统及方法。

【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，因此专利资料库集中存储了大量的最新的技术数 据。通过专利资料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资料库，如美 国专利商标局(United States Patent and Trademark Office)，欧洲专利 局(European Patent Office)，中国国家知识产权局(State Intellectual Property Office of P.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的专利辅助分析 工具。虽然各开放专利资料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图形生成系统”(Mapping a node-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展示，从而可更直观的表现信 息间的关联。

目前市场上的专利分析工具所产生地分析结果多为互不关联的、枯 燥的图表或文件，每一图表或文件包含的信息有限，因此无法对专利信 息进行综合分析，从而不利于对专利技术作出正确的评价。

【发明内容】

本发明针对目前市场上的专利分析工具不能对大量专利作综合分 析，且分析结果不够直观，提供了一种专利分析与展示系统及方法。

本发明专利分析与展示系统包括一专利信息表、一动态分类模块、 一XML转换模块、一图像转换模块及一用户操作模块。专利信息表用于 存储专利摘要信息；动态分类模块定义了不同分类方式，并可根据用户 指令将专利信息表中的专利作不同方式分类；XML转换模块用于将动态 分类模块生成的专利分类转换为一XML文件；图像转换模块用于将 XML转换模块生成的XML文档转换为一星状双曲树；用户操作模块用 于接收用户的专利分析指令，并可显示图像转换模块生成的星状双曲 树。

本发明还提供一种专利分析与展示方法。该方法包含以下步骤： (a)用户操作模块接收用户指令，数据下载模块从知识产权信息网站下 载相关专利资料；(b)数据攫取模块从HTML格式的专利文件中攫取专 利摘要信息包括专利号、专利权人、申请日期、国际分类号，并将上述 专利摘要信息存储至数据库服务器的专利信息表中；(c)动态分类模块 根据用户指令，将专利信息表中的专利作不同方式分类；(d)XML转 换模块将专利分类转换为一包括节点数据结构的XML文件；(e)图像 转换模块将XML文件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。

利用本发明的系统及方法，可对大量专利进行综合分析与展示，从 而可提高专利分析的效率。

【附图说明】

图1是本发明专利分析与展示系统及方法的硬件结构图。

图2是本发明专利分析与展示系统及方法的客户端硬件结构图。

图3是本发明专利分析与展示系统及方法的客户端内部功能模块 图。

图4是本发明专利分析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是本发明专利分析与展示系统及方法的专利信息表结构图。

图6是本发明专利分析与展示系统及方法的专利技术领域分类树生 成原理示意图。

图7是图6对应的节点数据结构XML程序代码示意图。

图8是图6的专利分类树在显示单元中展示的示意图。

图9是本发明专利分析与展示系统及方法的专利展示流程图。

图10是本发明专利分析与展示系统及方法的专利资料分类流程图。

图11本发明专利分析与展示系统及方法的专利分析树展示流程图。

图12是本发明专利分析与展示系统及方法的专利分类与XML文档 转换流程图。

【具体实施方式】

图1是本发明专利分析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，从而实现各设备间协同工作。该系统通过互联网107与知 识产权信息网站130相连，以下载专利资料。

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是本发明专利分析与展示系统及方法的客户端111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。该等组件通过系统总线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控制下加载主存 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。

本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，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描述 中，都以模块描述。

图3是本发明专利分析与展示系统及方法的客户端111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向用户展示操 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 数据结构的组成将在图6中详细描述。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文档，该XML文 档仅为临时文件，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 档转换为星形双曲树，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 形双曲树的结构将在图8中详细描述。

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 利文档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是本发明专利分析与展示系统及方法的应用服务器101的架构 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包括一动态分类模块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。通过数据库连接模块405，应用程序可访问不同种类 数据库中的数据源。在本发明中，应用服务器101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410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的专利文档存储区420中专利文档的存取操作。

数据下载模块403与客户端111中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，从知识产权信息网 站130(本图未画出)下载指定的专利资料。专利资料下载后，经由文件 访问模块409存储至文件服务器123中的专利文档存储区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格式的专利文档中攫取专利摘要信 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中的专利信息表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。动态分类模块401用 于根据用户命令，将专利信息以不同方式进行分类。用户可通过用户操 作模块301指定专利分类方式，该等分类方式可以为：以专利所涉及的 技术领域分类、以专利权人分类及以专利申请时间段分类等。

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是本发明专利分析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包括专利号511、专利权人513、申请日期515及 国际分类号517等字段。该专利信息表410中的数据由数据攫取模块407 在专利下载时从HTML格式的专利文档中获得。

其中，专利号511字段用于存储专利的专利号，该专利可能已经完 整的下载并存储到文件服务器123，也可能部分存储到文件服务器123。 专利号唯一地对应一专利。专利权人513字段用于存储专利所对应的专 利权所有人。申请日期515字段用于存储专利的申请日期。国际分类号 517字段用于存储对应专利的国际分类号(International Classification)。

国际分类号517字段可用于对专利的技术领域进行分类。在本发明 的技术分类展示时，将项目内的专利按照国际分类号归入预先设定的不 同技术领域类中。若同一专利有多个国际分类号，则一般采用在专利文 档中所列的第一顺序的国际分类号。当然，该分类亦可根据其它方式定 义，如某一分类可包括多个不同国际分类号，或具有多个国际分类号的 专利归入某一特定分类。

上述专利信息表410仅为本发明的一个实施例，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是本发明专利分析与展示系统及方法的专利技术领域分类树生 成原理示意图。在本实施例中，动态分类模块401可根据专利信息表410 中的专利国际分类号，将具有同一国际分类号的专利归入同一技术领域 类。然后由客户端的节点生成模块313生成节点，同时由关联生成子模 块314生成节点间关联，从而由节点及节点间关联组成专利技术领域分 类树。节点间关联是指向子节点ID的指针或游标，在分类树展示图中为 一连接两节点的连线。该分类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 关联指向当前节点的子节点。

在该分类方式中，分类树包括三类节点，第一类节点是专利节点， 如605、606、607、608、609，该类节点为分类树的最后一层节点，该 类节点以专利号为展示图中的默认展示标签。用户也可定义其它展示标 签如专利名称等。专利节点数据结构还可包含专利权人、专利申请时 间、专利摘要等内容，以搜索分类树中的节点并于展示图中对节点作不 同标示。

第二类是分类节点，如602、603、604，该分类节点按专利的国际 分类号区分专利所属的技术领域，该分类节点可指向按国际分类号进一 步细分的技术领域分类节点，若无进一步分类则指向第三类节点。该类 节点以预定义的技术领域名称为展示标签。技术领域名称与国际分类号 间的对应关系可采用一固定的对照表，在进行动态分类时按对照表分 类。分类节点可按技术领域作进一步细分，即采用多层分类，如资源共 享可细分为硬件共享、软件共享等。

第三类节点是项目节点，如601，该项目节点以项目名称如“Palm PDA项目”为展示标签，并包含一子节点关联指向该项目的分类节点 602、603及604。

图7为图6对应的节点数据结构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 “”及一结 束标记702如“”，其中backcolor，forecolor分别表示该分 类树背景及前景的颜设定，而fontsize则表示分类树中的字型设定。外 层组结构还可包含其它标记符，如“”，“”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 词与本发明的实质并无影响。

图7还描述了源XML文档中不同节点数据结构所包含的内容及节点 数据结构间关联。标签“”定义了项目节点601的ID为“palm10001”以及项 目节点601的图像展示属性，而标签“Palm PDA项目“” 则表示项目节点在显示单元中作图像展示时的标签为“Palm PDA项 目”，标签“Palm PDA项目true AMP Incorporated 198508 ”用于存储项目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“”、“”嵌套结构表示节点数据 结构间关联，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专利分类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文档，将专利分类树 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内为可见区域，在该区域内节点与节点间关联皆显示；位于 椭圆区域801与椭圆区域802间区与为半可见区域，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801之外为不可见 区域，该区域中节点与关联都不显示。当用户在分类树上用鼠标点击分 类树一节点时，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表示项目节点601，其位于可见区域，其上标记为 “Palm PDA项目”。节点2、3、4分别表示专利分类节点602、603及 604。其中节点2、3位于可见区域，展示标记为技术领域名称“资源共 享”、“数据同步”。而节点4则位于半可见区域，在显示单元250中 以点代替。节点5、6位于可见区域，分别对应图6中的专利节点605、 606，其展示标记为专利的专利号。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9是本发明专利分析与展示系统及方法的专利展示流程图。首 先，用户操作模块301的GUI接收用户专利资料下载指令，应用服务器 101的数据下载模块403从知识产权信息网站130下载专利资料，并将数 据存储至文件服务器123的专利文档存储区420(步骤S901)。在专利 资料下载过程中，应用服务器101中的数据攫取模块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，如专 利号、专利名称、专利权人、发明人、国际分类号、引证专利号等信 息，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中 的专利信息表410(步骤S903)。

当用户输入专利分析指令时，动态分类模块401经由数据库连接模 块405读取专利信息表410中的专利摘要信息，并根据用户分析指令将 项目内的专利作不同类型分类，如按专利技术领域分类(步骤S905)， 并将专利分类信息存储于应用服务器101中的主存储器中。客户端111 的XML转换模块310根据分类将专利分类及专利转换为分类节点及专利 节点数据结构并将这些节点数据结构转化为一XML文件存储至主存储器 230中的数据存储区232。图像转换模块320将上述XML文档转化为一 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。

图10是本发明专利分析与展示系统及方法的专利资料分类流程图。 首先，用户通过用户操作模块301的GUI选择专利信息分类方式(步骤 S1001)。数据库连接模块405读取专利信息表410中的某一专利的摘要 信息(步骤S1003)，动态分类模块401根据用户指定的分类方式，将数 据库连接模块405所读取的专利添加至该专利所属分类中(步骤 S1005)，同时将专利信息表410中该专利作一已分类标志。动态分类模 块401根据专利信息表410中专利分类标志判断是否当前项目下所有专 利都已经分类完毕(步骤S1007)。若并非所有专利分类完毕，则返回步 骤S1003以对下一专利进行分类。若所有专利分类完毕，则动态分类模 块401将专利分类发送至XML转换模块310(步骤S1009)。

图11是本发明专利分析与展示系统及方法的专利分析树展示流程 图。首先，用户通过用户操作模块301的GUI设定专利分析树中节点标 签显示方式(步骤S1101)，如设定节点以专利号为标签。XML转换模 块310将动态分类模块401的专利分类转换为包含分类节点及专利节点 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文档，将该文档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)，否则结束该专利分析操作。

图12是本发明专利分析与展示系统及方法的专利分类与XML文档 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分类信息加载客户端111的主存储器230(步骤 S1201)。XML文件生成模块311生成一空XML文档(步骤S1203)， 以记录节点生成模块313所生成的分类节点及专利节点数据结构。

节点生成模块313读取主存储器的数据存储区232中的专利分类信 息，并首先生成根节点(项目名称)的数据结构(步骤S1205)，同时关 联生成子模块314根据根节点与分类子节点间关系，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逐条读取专利分类信息， 并以递归方式生成子节点及子节点关联数据结构(步骤S1209)。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。