專利名稱：用于動態(tài)定義車輛的允許移動區(qū)域的方法及設備的制作方法
領域本發(fā)明涉及地理籬笆領域---提供通過GPS信號指示接收其GPS位置或地址的車輛、其它裝置或系統(tǒng)的定位的信息，以便該車輛等未偏離包圍其位置的某預定區(qū)域的概念---該所謂地理籬笆建立在該車輛或相似物的一個初始地址或位置的周圍。
背景以，例如，在Qualcam http//www.qualcam.com、Air IQ http//www.airir.com以及Highway master@trackhttp//www.highway.com所述為例證，這種地理籬笆的現(xiàn)有技術要求或者經(jīng)由發(fā)送端口或其它物理接口進入，或者在車輛上日復一日下載用于確定籬笆的參數(shù)的各個數(shù)據(jù)點，該籬笆將建立在該車輛原點位置的周圍，該各個數(shù)據(jù)點通常通過諸如蜂窩電話網(wǎng)絡這樣的空中接口，從諸如遠程中心服務站這樣的外部源進行發(fā)送。按照現(xiàn)有的方法，硬件安裝在該車輛上，這種硬件由GPS接收機、處理器/存儲器、固化軟件以及電源組成。一旦緯度和經(jīng)度由該硬件確定以及位置在該中心站登記，地理籬笆的各個變種就能夠應用，其中，該中心站然后發(fā)送供在該車輛上下載的、用于設置期望的地理籬笆區(qū)域的各個數(shù)據(jù)點，以定義該期望的地理籬笆緯度和經(jīng)度參數(shù)。如果該車輛未授權駛出該建立的地理籬笆，則使一個警報通過無線或電話信道進行發(fā)送以提供該車輛已如此移動的通知是可能的。此外，如果該車輛，諸如建筑設備或相似物，放置在一個不同的場所，則一個新的GPS原點位置在該新的場所由該車輛接收以及在該中心站登記，而且新的多套數(shù)據(jù)點從該中心站發(fā)送到該車輛或裝置，以建立一個新的地理籬笆；或者擴張或收縮為一個期望的地理籬笆。該籬笆的參數(shù)可以變化，因為該車輛自身的位置可以在城市之間進行移動，要求變換不同原點；或者，該地理籬笆的尺寸可以變化，改變半徑，比方說，從一英里到兩英里。比如，送貨車輛可以選擇擴大它的送貨范圍從僅僅一個城市到相鄰的多個城市。
前述的將在車輛上下載的地理籬笆數(shù)據(jù)的現(xiàn)有傳輸，要求在通信網(wǎng)絡中相當大的帶寬以能下載所有新的緯度-經(jīng)度信息來建立地理籬笆，要求相當大的空中傳輸時間和密集的消息傳送，或者要求經(jīng)由物理接口直接輸入到硬件。的確，為了獲取足夠的進入車輛硬件的數(shù)據(jù)以建立一個新的地理籬笆，大量的信息傳送是必要的。
按照本發(fā)明的技術，通過在車輛自身的固化軟件內構造建立新的地理籬笆的能力，以及僅要求來自中心站的命令來建立新的地理籬笆—完全消除現(xiàn)有的從站點發(fā)送數(shù)據(jù)和重新載入這些新的數(shù)據(jù)到車輛固有硬件的需要，這些問題可以緩解。
舉例來說，可能期望移動一個施工設備，比如，蒸汽挖土機，到一個新的位置。一旦該車輛移動，中心站發(fā)送一個命令給它，以通過其車載GPS設備確定新的初始位置點或地址，以及在該中心站上登記新的位置。一個隨后的命令激活按照本發(fā)明的、在該車輛處理設備的固化軟件內提供的算法，以在該設備自身內為該選擇的地理籬笆計算新的各個數(shù)據(jù)點--比如，一個在原點位置周圍半徑為2英里的圓。這完全消除了該中心站發(fā)送新的籬笆數(shù)據(jù)的需要，因為該車輛設備自身現(xiàn)在在自身內部動態(tài)地計算該新的地理籬笆參數(shù)。
在生產(chǎn)車輛處理單元的時候，地理籬笆的特征是，或者能是預先設置的，無論它是圓、正方形或者諸如近似為圓的六邊形或八邊形這樣的多邊形。一旦確定，該單元軟件在工作時將為關于該原點或地址的地理籬笆的邊界產(chǎn)生新的緯度和經(jīng)度點。
發(fā)明目的因此，本發(fā)明的主要目的是為地理籬笆提供新的和改良的方法及設備，該方法及設備不受現(xiàn)有方法和前述的現(xiàn)有缺點所影響；相反，該方法及裝置能夠依靠來自遠程中心或控制站的命令在車輛自身上動態(tài)地建立地理籬笆。
其他和更進一步的目的將在下文說明，而且在附加的權利要求中更具體地描述。


本發(fā)明現(xiàn)在結合附圖進行說明，其中圖1是不同地理籬笆區(qū)域的示意圖；圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明的顯示被監(jiān)控的車輛(或相似物)、GPS衛(wèi)星導航信令和各個控制中心連接器的相互關系的系統(tǒng)框圖；圖4是變化的地點與遠程控制站交互的框圖。
發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述參考圖1，所顯示的多個不同區(qū)域的地理籬笆幾何形狀建立在中心的車輛原點位置O的周圍，其比如為圓形或多邊形。根據(jù)下面描述的本發(fā)明的技術，一旦車輛的GPS接收機確定其原點位置，則用于建立邊界的數(shù)據(jù)點P由在位于點O的車輛內部的處理器根據(jù)外部命令進行計算。通過命令，該地理籬笆的大小隨著該地理籬笆的半徑或有效半徑r，r’的改變而變化。
在圖2中，車輛1作為示例目的顯示為一個起重機，該起重機配備有用于從GPS衛(wèi)星2接收導航位置信號SL的GPS接收機1A、處理器1B以及沿著ST與中央控制中心站3進行通信和沿著SC接收來自中央控制中心站3的信號的通信調制解調器或連接器1C。圖2和3的控制中心站沿著SC發(fā)送下面描述的用于控制軟件編程處理器1B的多個命令，控制中心站也可以請求GPS衛(wèi)星2(圖2中的S)和/或GPS車載接收機1A發(fā)送公知車輛1的當前位置O的經(jīng)度-緯度當前位置坐標。車輛1沿著ST將在該車輛上從該衛(wèi)星接收到的當前(或新的)位置信息提供給該中心站3用于在其上登記。根據(jù)來自該中央控制站3的命令SC，車輛1確定其當前(新)位置或場所。
在該控制中心，做出一個決定，該決定是建立一個期望的，或者改變一個在其確定的當前(新)位置上的該車輛周圍的地理籬笆，然后將命令信號SC發(fā)送到該車輛以建立一個新的地理籬笆，而且，最好同時指定該車載處理器1B將為該地理籬笆計算哪些新的參數(shù)。
在該車輛單元上收到這種命令之后，該車載處理器通過其內部軟件及固化軟件計算由該控制中心站選擇的這些新的地理籬笆參數(shù)。在該車輛根據(jù)該GPS衛(wèi)星確定其當前原點位置之后，通過編號表的公知使用，這些新的參數(shù)是可選擇的---首先從圖2的籬笆形狀編號表T1中選取一個特定的幾何圖案或形狀(圓、多邊形等)，然后從第二個預先準備的編號表T2中選擇該形狀的大小---例如，從該控制中心選擇一個圓形的籬笆和選擇一個半徑，比如，2英里。這樣的通信可以經(jīng)由蜂窩電話信道或通過其它像VHF和UHF等的無線空中鏈路接口實現(xiàn)，其包括在1999年1月20日申請序列號為09/235,606、在2000年9月14日申請序列號為09/662,278和在1998年11月25日申請序列號為09/194,242的在共同審理中的美國專利申請所述的羅杰克公司的“一個電話”和“位置”系統(tǒng)。
在該車輛上以公知方式實現(xiàn)的內部固化軟件-軟件，沒有像目前所做的從控制中心提供數(shù)據(jù)的必要性，其自身計算和建立地理籬笆和期望的變化，雖然受到上述和其它缺陷的影響，但是通過本發(fā)明的動態(tài)地理籬笆概念所有的缺陷都得到了克服。
在圖4中顯示了本發(fā)明應用的一個例子，該例子為位于波士頓的原點為O的車輛建立(遠端右邊)示范半徑為二英里的第一個建立的地理籬笆。該車輛然后移動到伍斯特(O’)，使用經(jīng)度-緯度數(shù)據(jù)點P建立一個半徑為五英里的地理籬笆，定義該圓形籬笆的該數(shù)據(jù)點P，如此前所述，由車載處理器根據(jù)在布倫特里的遠程中央控制站的命令內部計算得到。一個補充的“求救”或警報信號在緊急情況下或在該車輛未授權駛出該建立的地理籬笆時，也示例地發(fā)送給該站。
對于本領域的技術人員來說，進一步的修改將會出現(xiàn)，而這種修改將被認為屬于在如附加的權利要求中定義的本發(fā)明的精神和范圍內。
權利要求
1.一種從遠程控制中心控制內部配備有GPS接收機、軟件執(zhí)行處理器和多個通信連接器的車輛或其它可移動設備的動態(tài)地理籬笆的方法，包括從所述控制中心發(fā)送一個命令給該車輛，以接收和發(fā)送其當前GPS位置點給該所述控制中心；在該控制中心預先確定在該車輛周圍的地理籬笆的期望形狀和大小，然后發(fā)送多個命令給該車輛以建立一個這樣的地理籬笆；以及，通過運行所述軟件以在該處理器上計算定義地理籬笆的所述期望形狀和大小的邊界的各個位置點的方式，在該處理器上響應所述多個命令，從而根據(jù)在所述車載處理器上計算的數(shù)據(jù)建立在當前車輛位置點周圍的期望地理籬笆。
2.如權利要求1的方法，其中，該GPS位置點和該地理籬笆邊界各個點由緯度和經(jīng)度數(shù)值表示。
3.如權利要求2的方法，其中，所述形狀選擇為圓形或多邊形的其中之一。
4.如權利要求3的方法，其中，所述多邊形由近似一個圓的足夠位置數(shù)據(jù)點形成。
5.如權利要求4的方法，其中，在建立地理籬笆時，該控制中心命令該車載處理器改變該地理籬笆的的半徑或有效半徑，從而相應地改變包含的區(qū)域。
6.如權利要求2的方法，其中，該控制中心和該車載處理器軟件都配備有多個查詢表，用于分別選擇和數(shù)據(jù)計算執(zhí)行該地理籬笆的所述形狀和大小的兩者或其中之一。
7.如權利要求2的方法，其中，該車輛啟動其當前GPS位置讀取操作和將該位置發(fā)送給該控制中心。
8.如權利要求2的方法，其中，該控制中心啟動激活在該車輛上的GPS讀取操作，以及這樣讀取的數(shù)據(jù)由該車輛傳達給該控制中心。
9.用于從遠程控制中心控制內部配備有GPS接收機、軟件執(zhí)行處理器和多個通信連接器的車輛或其它可移動設備的動態(tài)地理籬笆的設備，具有用于從所述控制中心發(fā)送一個命令給該車輛以接收其當前GPS位置點和將該位置點發(fā)送給該控制中心的裝置；用于在該控制中心預先確定在該車輛周圍的地理籬笆的期望形狀和大小的裝置；用于將多個命令發(fā)送給該車輛以建立這樣的地理籬笆的裝置；以及，在該處理器上用于響應所述多個命令的軟件，其中，該多個命令用于計算多個位置點，該多個位置點用于根據(jù)在所述車載處理器上計算的數(shù)據(jù)定義在當前車輛位置點周圍的所述期望地理籬笆的邊界。
10.如權利要求9的設備，其中，該GPS位置點和該地理籬笆邊界各個點由緯度和經(jīng)度數(shù)值表示。
11.如權利要求10的設備，其中，所述形狀選擇為圓形或多邊形的其中之一。
12.如權利要求11的設備，其中，所述多邊形由近似一個圓的足夠位置數(shù)據(jù)點形成。
13.如權利要求12的設備，其中，在建立地理籬笆時，該控制中心配備有用于命令該車載處理器改變該地理籬笆的半徑或“有效”半徑的裝置，以便相應地改變包含的區(qū)域。
14.如權利要求10的設備，其中，該控制中心和該車載處理器軟件都配備有多個查詢表，用于各自選擇和數(shù)據(jù)計算執(zhí)行該地理籬笆的所述形狀和大小的兩者或其中之一。
15.如權利要求10的設備，其中，該車輛配備有用于啟動當前GPS位置讀取操作和將該位置發(fā)送給該控制中心的裝置。
16.如權利要求10的設備，其中，該控制中心配備有用于啟動激活在該車輛上的GPS讀取操作的裝置，以及該車輛配備有將所述讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給該控制中心的裝置。
全文摘要
一種用于動態(tài)建立和改變裝備有GPS處理器的車輛或相似物的地理籬笆的技術及設備，該技術及設備在該車輛上提供專用軟件和固化軟件，以便根據(jù)控制中心站的多個命令內部計算在該車輛周圍的地理籬笆的形狀和大小，沒有在該控制中心站進行這樣計算或者數(shù)據(jù)點信息發(fā)送的需要。
文檔編號G08G1/123GK1559061SQ02818735
公開日2004年12月29日 申請日期2002年9月19日 優(yōu)先權日2001年9月25日
發(fā)明者威廉·杜瓦爾, 威廉 杜瓦爾 申請人:羅杰克公司