CN102239710B - 用于监测工程机械的位置的通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于监测工程机械的位置的通信方法。根据本发明的通信方法，在工程机械生成工程机械的位置信息和与工程机械相关的一个以上的状态信息及一个以上的工作信息，利用通信单元将上述所生成的上述信息向远离上述工程机械的远程管理部发送，其特征是，在上述远程管理部划分工程机械可移动的区域，按照上述所划分的区域预定从上述工程机械发送的信息的量及发送周期，基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械的位置向上述可移动的区域的边界线外渐远，使从上述工程机械发送的除了位置信息之外的其它信息的量减少。根据本发明，按照可移动区域的边界线与工程机械之间的距离控制所发送信息的量和通信周期，从而在尽可能低地维持耗电量的同时，在被盗危险状态或被盗状态下能够提供更为准确的位置信息。
Description
技术领域
本发明涉及用于监测工程机械的位置的通信方法，更具体地讲，涉及利用卫星通信及移动通信等通信单元来监测工程机械的位置从而用于防止工程机械被盗的通信方法。
背景技术
监测位置而进行通报的位置监测装置或***经常用来确认并通报人物或财产的位置。通常的位置监测装置能够组合卫星定位***(GPS：GlobalPositioning System)模块等导航***和如蜂窝式调制解调器等移动通信***而判定成为监测的对象的人物或财产的位置即地理位置，并将它们的位置通报给位于远处的管制中心或监测设备。这种位置监测装置或***用于物流的运输追踪及财产收回***等多种***。
根据这种位置监测装置，可移动的对象的所有者或管理者利用从成为该监测的对象的财产发过来的位置信息而掌握处在被盗危险或遗失了的财产的位置从而能够防止被盗危险或收回遗失的财产。
在如工程机械，监测的对象在一定的可移动区域内动作的情况下，所有者或管理者预先设定可移动区域的边界，使得工程机械能够发送位置信息等各种信息，根据该位置信息掌握工程机械的位置，从而在工程机械脱离了该可移动区域的边界的情况下能够追踪该工程机械的位置。利用所谓的监视动作和位置的***即地理栅栏***(Geo-Fence System)，该***提供规定监测对象所能移动的区域的一套位置坐标，若监测对象脱离位置坐标而移动则通过监测服务将其事实告知该对象的所有者和/或执法机关而帮助财产的收回。
发明内容
发明要解决的课题
根据现有的位置监测装置或方法，能够以成为监测的对象的工程机械通过GPS生成位置信息等各种信息，并向位于远处的管理部(下面称为远程管理部)侧发送位置信息等信息的方式构成，但若长时间持续工程机械脱离了可移动区域的状态而通信量增多，则会消耗过分的消费电力。
尤其从工程机械发送的信息，为了使远处的所有者或管理者有效地管理工程机械而除了位置信息之外还可以包含工程机械的发动机温度或燃料量等状态信息、工作时间或作业时间等与工程机械工作相关的工作信息等，在所发送的信息量增加的情况下，所消耗的电力也一起增加。在工程机械将这种一个以上的信息向所有者或管理者(远程管理部)发送的过程中，例如在供给到蓄电池电源驱动式位置监测装置的电力被耗尽的情况下，相关工程机械将无法进一步发送监测设备侧所需的信息。
另一方面，以预定的周期传输从工程机械向远程管理部发送的信息。在这种情况下，发送周期越短则能够得到近于实时的位置信息，但用于发送的电量也随之增加，因而有必要设定适宜的发送周期。另外，在工程机械中，在构成为即便在熄火的状态下也能以预定的周期发送位置信息等的情况下，利用工程机械的蓄电池电源，因而有必要有效地决定所发送信息的量或发送周期。
本发明是为了解决前面所述的现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种在尽可能低地维持工程机械侧的发送费用及耗电量的同时能够有效地控制所发送信息的量及发送周期的通信方法及装置。
用于解决课题的手段
为了达到前面所述的目的，本发明的特征是，在担心工程机械被盗或发生被盗的可能性较高的情况下，以减少从工程机械发送的除了位置信息之外的发送数据量，并使发送周期变短的方式进行控制。
前面所述的本发明的目的及优点外的另外目的及优点通过下面的详细说明及附图将更加清楚。
发明效果
根据本发明，按照作业容许区域的边界线与工程机械之间的距离控制所要发送的信息的量和发送周期，从而在尽可能低地维持耗电量的同时，在被盗危险状态或被盗状态下可提供近于实时的位置信息。
附图说明
图1是概略地图示了按照本发明的优选实施例在工程机械与监测设备之间进行通信的结构的结构图。
图2是概略地图示了按照本发明的优选实施例监测工程机械的位置的方法的各步骤的流程图。
图3是概略地图示了按照本发明的另一优选实施例监测工程机械的位置的方法的步骤的流程图。
图4是图示了按照本发明的优选实施例划分了工程机械的可移动的区域的结构图。
图5是图示了对应于按照本发明的优选实施例划分的区域的发送信息量与发送周期之间的关系的图。
图6是图示了按照本发明的优选实施例的随工程机械的位置的发送信息量与发送周期的关系的图。
图7是图示了按照本发明的优选实施例控制发送信息量及发送周期的步骤的顺序图。
图8是表示按照本发明的优选实施例安装在工程机械上的信息监测的例的框图。
具体实施方式
根据本发明的第一特征的通信方法，是一种在工程机械生成工程机械的位置信息和与工程机械相关的一个以上的状态信息及一个以上的工作信息，利用通信单元将上述所生成的上述信息向远离上述工程机械的远程管理部发送的用于监测工程机械的位置的通信方法，其特征是，在上述远程管理部划分工程机械可移动的区域，按照上述所划分的区域预定需要从上述工程机械发送的信息的量及发送周期，基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械的位置向上述可移动的区域的边界线外渐远，使从上述工程机械所要发送的除了位置信息之外的其它信息的量减少。
在根据上述特征的优选实施例中，其特征是，基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械向上述可移动的区域的边界线外渐远，使上述工程机械的发送周期变短。
在根据上述特征的另一优选实施例中，其特征是，基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械的位置在上述可移动的区域内靠近边界线，从上述工程机械减少除了位置信息之外的其它信息量并使发送周期变短，随上述工程机械向上述可移动的区域的边界线外渐远，从上述工程机械进一步减少除了位置信息之外的信息量并使发送周期进一步变短。
在根据上述特征的另一优选实施例中，其特征是，就上述工程机械可移动的区域的划分而言，包括沿远离上述可移动的区域的中心的方向至少划分为第一区域、第二区域、第三区域及第四区域，上述第一区域及上述第二区域设定于上述可移动的区域的边界线内，而上述第二区域设定成与上述可移动的区域的边界线相接，上述第三区域及上述第四区域设定于上述可移动的区域的边界线外，而上述第三区域设定成与上述可移动的区域的边界线相接，按照上述所划分的区域将上述发送周期定成T1＞T2＞T3＞T4(这里，Tn为在第n区域的发送周期)，将上述所要发送的信息的量定成R1＜R2＜R3＜R4＝1(这里，Rn为在第n区域中位置信息量对于总发送信息量的比率)。
下面，参照附图进一步详细地说明本发明的优选实施例。
图1是概略地图示了按照本发明的优选实施例在工程机械与监测设备之间进行通信的结构的结构图。
本发明的通信方法例如构成为，将利用从GPS卫星102接收的位置相关信号而生成的工程机械101的位置信息和工程机械的状态和/或工作信息，利用卫星通信或移动通信设备103从安装在工程机械上的信息发送用通信装置向远程管理部传输，并在远程管理部通过卫星通信或移动通信设备103将控制信号向工程机械101侧传输。
下面，基于前面所述的构成进一步详细地观察本发明在中在工程机械与监测设备之间通信的步骤。
图2是概略地图示了根据本发明的优选实施例的、监测工程机械的位置的方法的各步骤的流程图。
参照图2，首先在位于距工程机械较远处的远程管理部划分工程机械能够移动的区域(步骤210)。远程管理部按照该所划分的区域预定所要发送的信息的量及发送周期(步骤220)。一旦从工程机械接收位置信息(步骤230)，则基于该位置信息，随工程机械向可移动的区域的边界线外渐远而减少除了位置信息之外的剩余的发送信息的量(步骤240)，从而够使减少通信电力。另一方面，这里可移动的区域的边界线可以是工程机械在可移动的区域内通常作业的区域的边界线。
在优选实施例中，上述远程管理部可基于从工程机械接收的位置信息发出指示以使工程机械所发送信息的发送周期随工程机械向可移动的区域的边界线外渐远而变短。由此，在工程机械位于可移动的区域的边界线外的情况下，可使其位置追踪更为容易。
在优选实施例中，上述远程管理部基于从工程机械接收的位置信息，随工程机械的位置在可移动的区域内靠近该可移动的区域的边界线，从工程机械减少除了位置信息之外的信息的量并使发送周期变短，随工程机械向可移动的区域的边界线外渐远，从工程机械进一步减少除了位置信息之外的其它所发送信息的量并使发送周期进一步变短。由此，在工程机械位于其可移动区域的边界线内时，该工程机械越接近边界线，即工程机械脱离可移动区域的边界线的可能性越高，则从工程机械的信息发送周期就变得越快，但却使除了位置信息之外的剩余的发送信息的量减少，从而能够减少发送电力。另一方面，在工程机械进一步向可移动的区域的边界线外远去的情况下，使从工程机械发送的信息中除了位置信息之外的剩余的其它信息的量进一步减少，并使其发送周期进一步变短，从而可顺利地追踪工程机械的位置。
图3是概略地图示了根据本发明的另一优选实施例的、监测工程机械的位置的方法的步骤的流程图。
参照图3，首先位于距工程机械较远处的远程管理部在划分工程机械能够移动的区域(步骤310)之后，按照该所划分的区域，关于从工程机械的信息的发送，预定该所要发送的信息的量及发送周期(步骤320)。这里，工程机械可移动的区域为使用者或管理者任意设定的区域，该可移动的区域的边界可以是容许工程机械作业的通常的作业区域。在优选实施例中远程管理部可将与所划分的区域的各个区域对应的所发送信息的量及发送周期进行表格化并存储到包括在远程管理部内的存储装置中。这里，就被预定的发送信息量及发送周期而言，在所划分的区域位于可移动的区域的边界线内的情况下，预定成随所划分的区域靠近可移动的区域的边界线，上述所要发送的信息的量减少且发送周期变短，在所划分的区域位于可移动的区域的边界线外的情况下，可定成随所划分的区域向可移动的区域的边界线外渐远，上述预定的所要发送的信息的量减少且发送周期变短。
在工程机械侧生成工程机械的位置信息(即当前的位置信息)，并生成一个以上的状态信息及一个以上的工作信息而向远程管理部发送，远程管理部接收该位置信息、状态信息及工作信息(步骤330)。在优选实施例中，在工程机械侧生成的位置信息，可利用例如从GPS卫星接收的当前的位置相关信号并通过包括在工程机械内的导航***而生成，当然还可以利用其它多种地面及卫星位置判定***而生成。另外，这种与位置信息一起发送的信息，除了状态信息及工作信息之外还可以包括远处的所有者或管理者(或远程管理部)为进行工程机械的有效的管理而需要的任意信息。另外，本领域技术人员可以理解从工程机械向远程管理部的信息的发送通过可利用的多种移动通信***能够实行。
在从工程机械接收了包括位置信息在内的信息的远程管理部，基于所接收的位置信息，判断工程机械的位置在所预先划分的区域中属于哪一个区域，并将指示对应于工程机械所属的区域而预定的所要发送的信息的量及预定的发送周期的控制信号从远程管理部向工程机械发送(步骤340)。工程机械根据所接收的控制信号，设定此后要发送的信息的量和发送周期而将信息向远程管理部发送(步骤350)。
下面进一步详细地说明划分可移动区域的步骤和决定所要发送的信息的量及发送周期的步骤。
图4是图示了按照本发明的优选实施例划分了工程机械的可移动的区域的结构图。参照图4，可移动区域可划分为第一区域、第二区域、第三区域及第四区域。这里，第一区域位于工程机械可移动的区域的边界线内，处于未与可移动的区域的边界线相接的状态，可谓是“通常的作业位置”。第二区域位于可移动的区域的边界线内，但处于与可移动的区域的边界线相接的状态，可看成“有可能发生被盗的位置”。第三区域脱离可移动区域的边界并处于与可移动区域的边界线相接的状态，是“有被盗危险的位置”。第四区域不仅脱离了可移动区域的边界线，而且处于距可移动区域的边界线也较远的状态，可看成是“可认为必然会被盗的位置”。在本实施例中，虽然可移动区域的边界线或所划分的区域图示成四边形形态，但为了适合所有者或管理者有效地管理工程机械，其形态可以设定为圆形、椭圆形或任意的形态。另外，在本实施例中，虽然将可移动区域以其边界线为基准划分成4个区域，但本领域技术人员会理解根据实施例随自可移动区域的边界线的距离能够进一步细化可移动区域。
参照图5进一步详细地说明关于按照所划分的区域预定与从工程机械的信息的发送相关的所发送信息的量及发送周期的步骤。图5是图示了对应于按照本发明的优选实施例划分的各个区域的不同的所发送信息的数据量与发送周期之间的关系的图。
图5的a)属于工程机械位于第一区域的情况，属于相当于可移动区域的边界线内的通常的作业位置的情况，在该情况下，就通信数据而言，传输位置信息、状态信息、工作信息全部，发送周期设定为预定的通常的情况下的周期(T)。
图5的b)属于工程机械与可移动区域的边界线相近或相接的情况，相当于有可能发生被盗的位置，在该情况下，发送信息中的位置信息保持发送状态，并在一个以上的状态信息和/或一个以上的工作信息中扣除优先级较低的信息后发送，从而减少所发送信息的数据量。另一方面，在减少发送信息的数据量的同时使通信周期比在第一区域快(在图5中，使周期减少到a)的场合的1/2倍)，从而增加单位时间内发送包括位置信息在内的信息的频率。为此，在预定所发送信息的量的步骤上可包括预定除了位置信息之外的一个以上的状态信息或一个以上的工作信息的优先级的步骤。另一方面，在该情况下，发送费用可尽量维持与图5的a)的场合大致相同的水平。
图5的c)属于工程机械脱离可移动区域的边界线且有被盗危险的情况，并且与b)的情况相似地、发送信息中的位置信息保持发送状态，并在一个以上的状态信息和一个以上的工作信息中扣除优先级较低的状态信息和工作信息后发送，从而全体发送信息的数据量比b)的情况还要减少。另一方面，发送周期比b)的场合快4倍，从而实现更为准确的位置的追踪。在该情况下，发送费用可设定成维持与图5的a)或b)的场合大致相同的水平。
图5的d)属于工程机械脱离可移动区域的边界线且远离其边界线的情况，可谓是可认为必然会被盗的场合。就该情况下的通信数据的结构而言，扣除状态信息与工作信息而仅仅传输位置信息使得全体发送信息的数据量比图5的a)、b)及c)的场合还减少，但发送周期快8倍因而可实现更为迅速而准确的位置的追踪，从而能够敏捷地应对被盗情况。在该情况下，发送费用也可设定成维持与图5的a)、b)及c)的场合大致相同的水平。
在上述的实施例当中，将可移动区域根据与其可移动区域的边界线的距离划分为4个区域，但根据需要还可以进一步细化，还可以建立与可移动区域的边界线的距离成比例的函数关系而使用。另外，前面所述的第四区域可设定为存在于作业容许区域外部的、第一，第二及第三区域之外的区域。
另外，虽然在前面所述的实施例中将可移动区域基于与其边界线的距离而进行了划分，但该可移动区域的划分以距该可移动区域的中心点的距离为基准进行细化亦可。即、可设定成沿工程机械的移动方向以从可移动区域的中心点的距离划分区域，使得除了位置信息之外的剩余的发送信息的量随工程机械从中心点渐远而减少并使发送周期进一步变短。
图6是图示了按照本发明的优选实施例的随工程机械的位置的所要发送的信息量与发送周期的关系的图。图6表示随位置而变化的所发送信息的量(或发送信息的结构)中状态信息及工作信息对位置信息的比率和发送周期以及发送费用。在图6中，发送周期(T)、位置信息的比率(R)(这里，R为位置信息/全体发送信息)、从作业容许区域的边界线到工程机械的距离(ΔL)(但，在为作业容许区域内的情况下为负值(-))及发送费用(P)之间的函数关系表示如下。
在工程机械离开A地点之前可以预定的位置信息的比率(R_min)的发送信息的结构和发送周期(T_max)进行发送。在该情况下(ΔL＜A的场合)，可以认为发送周期T＝T_max，位置信息比率R＝R_min，发送费用P＝P_fix。
另一方面，可设定成在工程机械离开了A地点且尚未到达B地点之前，位置信息对全体发送信息的比率与工程机械的位置成正比而较高，发送周期与从可移动区域的边界线到工程机械的距离(ΔL)(但，在为可移动区域的边界线内的情况下为负值(-))成反比而变短。此时，若离开ΔL为0的地点(在工程机械压在可移动区域的边界线上时)并脱离作业容许区域，则可以向所有者或管理者(远程管理部)通告存在被盗可能性。对此建立函数关系则如下。
在为A＜ΔL＜B的情况下，
发送周期T＝T_max-((T_max-T_min)/(B-A))×ΔL，
位置信息的比率R＝R_min+((R_max-R_min)/(B-A))×ΔL，
发送费用P＝P_fix。
另外，若工程机械离开B地点而从可移动区域的边界线渐远，可使工程机械以预定的位置信息的比率(R_max)的发送信息的结构和发送周期(T_min)发送。另外，在该情况下可看成确实发生被盗而向所有者或管理者通报被盗的发生。即便在这种情况下发送费用维持相同的水平(P_fix)。对此建立函数关系则如下。
在为B＜ΔL的情况下，
发送周期T＝T_min，
位置信息对全体发送信息的比率R＝R_max，
发送费用P＝P_fix。
如前面所述，在将工程机械的可移动区域划分为第一区域，第二区域，第三区域及第四区域这4个区域的情况下，按照各个区域所发送信息的量与发送周期表示如下。
T1＞T2＞T3＞T4(这里，Tn为在第n区域的发送周期)，
R1＜R2＜R3＜R4(这里，Rn为在n区域中位置信息对总发送信息量的比率＝位置信息量/总发送信息量)。
另一方面，在优选实施例中，如在图6的第四区域那样，可以使R4＝1。第四区域为可认为必然会发生工程机械被盗的区域，在这种情况下远程管理部有可能不需要工程机械的状态信息或工作信息，因而相应于仅接收工程机械的位置信息而较短地设定发送周期，从而接收更为近于实时的位置信息。
另外，在优选实施例中，在工程机械位于“有被盗危险的位置”或“可认为必然会被盗的位置”的情况下，远程管理部能够以通报有可能被盗通告或被盗通告等方式构成。
图7是图示了按照本发明的优选实施例控制所发送信息量及发送周期的步骤的顺序图。根据本实施例，远程管理部基于所接收的位置信息，判定工程机械的当前的位置属于哪一个区域(步骤606、608、610)，并能够将指示与工程机械所属的区域对应的、预定的所要发送的信息的量及发送周期的控制信号向工程机械传输(步骤614)。
图8是表示根据本发明的优选实施例的工程机械侧信息发送用通信装置700及远程管理部750侧的控制信号生成部752的框图。
根据本实施例，工程机械侧的信息发送用通信装置700可包括：包括发送信息量控制部711和发送周期控制部712的控制部710；位置信息生成部714；存储部715；状态/工作信息生成部716；以及无线通信部717。信息发送用通信装置为了向远程管理部侧发送位置信息、状态信息及工作信息，通过位置信息生成部及状态/工作信息生成部生成相应信息并存储在存储部。控制部710按照预定的所要发送的信息的量及发送周期将位置信息等信息通过无线通信部717向远程管理部传输。远程管理部可包括：基于通过无线通信部753接收的位置信息，判断在预先划分的区域中工程机械所在的区域的判定部754；设定所发送信息的量与发送周期，基于该判定部的结果告知预定的所要发送的信息的量和发送周期的设定部751；以及生成表示从设定部接收的发送信息量和发送周期的控制信号后向工程机械侧传输的控制信号生成部752。
以上以优选实施例为中心观察了本发明，本领域技术人员能够理解在不超出本发明的思想及范围的限度内可以进行变更。即、本发明在附上的权利要求书范围内可以进行变更，因而不能认为由前面所述的例示性的实施例限定。
本发明的工业上的利用可能性如下。
本发明涉及用于监测工程机械的位置的通信方法，可应用到通过监测工程机械的位置而防止工程机械的被盗。
Claims (4)
1.一种用于监测工程机械的位置的通信方法，在该工程机械生成工程机械的位置信息和与工程机械相关的一个以上的状态信息及一个以上的工作信息，并利用通信单元将上述所生成的上述信息向远离上述工程机械的远程管理部发送，其特征在于，
在上述远程管理部划分工程机械可移动的区域，按照上述所划分的区域预定从上述工程机械所要发送的信息的量及发送周期，
基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械的位置向上述可移动的区域的边界线外渐远，使从上述工程机械发送的除了位置信息之外的其它信息的量减少。
2.根据权利要求1所述的用于监测工程机械的位置的通信方法，其特征在于，
基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械向上述可移动的区域的边界线外渐远，使上述工程机械的发送周期变短。
3.根据权利要求1所述的用于监测工程机械的位置的通信方法，其特征在于，
基于从上述工程机械接收的位置信息，随上述工程机械的位置在上述可移动的区域内靠近边界线，从上述工程机械减少除了位置信息之外的信息量并使发送周期变短，随上述工程机械向上述可移动的区域的边界线外渐远，从上述工程机械进一步减少除了位置信息之外的信息量并使发送周期进一步变短。
4.根据权利要求1所述的用于监测工程机械的位置的通信方法，其特征在于，
上述工程机械可移动的区域的划分，包括：
沿远离上述可移动的区域的中心的方向至少划分为第一区域、第二区域、第三区域及第四区域，上述第一区域及上述第二区域设定于上述可移动的区域的边界线内，而上述第二区域设定成与上述可移动的区域的边界线相接，上述第三区域及上述第四区域设定于上述可移动的区域的边界线外，而上述第三区域设定成与上述可移动的区域的边界线相接，
在第n区域的发送周期为Tn时，按照上述所划分的区域将上述发送周期定成T1>T2>T3>T4，在第n区域中位置信息量对于总发送信息量的比率为Rn时，将上述所发送信息的量定成R1<R2<R3<R4=1。
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