CN101453534A - 一种定位和监控机器的系统、方法及实现通讯的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位和监控机器的系统、方法及实现通讯的装置。该方法包括获取机器当前位置信息，确认是否满足基于机器位置信息的预定条件，当满足预定条件时发送通讯反馈到控制中心。本方法可以以较低成本并且高效解决现有技术存在的问题，实现定位机器并且在机器被非法移动或盗窃时可以追回机器。

Description

一种定位和监控机器的系统、方法及实现通讯的装置

技术领域

本发明涉及提供在机器与实体之间安全可靠通讯的系统和方法。更具体地，本发明涉及机器与实体之间使用全球定位系统(Global PositionSystem，GPS)与蜂窝通讯系统来阻止未经授权的移动，实现有效通讯的系统和方法。

背景技术

在工作地点作业的机器需要能与远程实体接收和发送信息，比如其他的机器，远程终端和远程基站等。这样的需求是基于多种原因。其中一个原因是多个机器在工作地点列队工作。对于在工作地点机器工作与远程基站进行信息交换也是有优点的。可选地，远程基站可以位于远离机器工作地点的位置。在相同工作地点之间或不同工作地点之间的机器之间，或者机器与远程基站之间的通讯也是必需的。

例如，卫星网络可以用于提供机器与远程设备之间的通讯。全球定位系统(GPS)是基于卫星的无线导航系统，可以用于对地表面或近地面的接收器提供精确度高的三维位置信息。此外，广泛接入和相对低价的无线通讯的形式经常与GPS一起使用。其中一种就是蜂窝通讯系统。

控制中心可以通过安装在机器上的电子控制装置要求每部机器的实时工作状态信息并分发相关指令给机器。但是，在某些新兴市场，这些市场重型机器主要是出租的，精确监控和控制机器的位置就显得十分重要。并且特定的机制需要与GPS通讯系统配合以防止非法的移动或者盗窃，以保护机器，当盗窃发生时可以追回机器。

美国专利6879910(以下简称“910专利”)授权给Chikashi Shike等人，该专利披露了一种远程监控定位目标的系统及方法。910专利描述了一种在地图上显示车辆位置的系统。但是910专利并未涉及到当GPS接收器不工作，比如在省电模式下如何实现机器位置的跟踪。此外，对于租赁业务，知道机器的位置信息以防止非法移动是非常重要的。

因此，需要提供一种机器与远程实体之间有效通讯的系统和方法，以较低成本并且高效解决现有技术存在的问题，实现定位机器并且在机器被非法移动或盗窃时可以追回机器。

发明内容

为克服上述问题，本发明提出一种定位和监控机器的系统和方法。

一方面，本发明提供了一种定位和监控机器的系统。该系统包括全球定位系统，移动通讯网络和控制中心。系统还包括具有用于获取机器位置信息的位置信息模块的全球定位装置，全球定位装置用于确定基于机器位置信息的一个或多个预定条件是否满足，并且当预定条件满足时发送通讯反馈到控制中心。

另一方面，本发明提供了一种与远程实体通讯的安装在机器上的全球定位装置。该装置包括用于通过无线通讯系统发送和接收信息的传输模块和接收机器位置信息的位置信息模块。该装置还包括处于节电模式时用于产生信号激活全球定位装置的设备，以及用于根据预定条件处理检测机器当前位置的一个或多个步骤的处理器。

另一方面，本发明提供了一种定位和监控机器的方法。该方法包括获取机器当前位置信息。确认是否满足基于机器位置信息的预定条件，当满足预定条件时发送通讯反馈到控制中心。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的说明。

图1是根据本发明示例性的系统图。

图2是根据本发明安装在机器上的全球定位装置的示例性框图。

图3是根据本发明的方法示例性的流程图。

具体实施方式

图1分析了包括机器60的示例性的系统100。机器60可以用于实现与特定行业相关的操作，比如矿山、建筑、农业等。其他的例子包括但不限于，专业机器，比如卡车、起重机、土方机械、矿山用车、物料处理设备、农用机械、海洋船只、飞机等任何可移动的机器。机器可以是由内燃机、电子马达或其他本技术领域普通技术人员知悉的驱动装置进行驱动。

本发明的一个实施例中，系统100包括安装于机器60中的全球位置定位装置(GPS装置)70和GPS卫星10，用于获取特定目标的位置信息，比如机器60。系统100还可以包括移动通讯系统20，以发送机器信息，比如机器工作信息，机器位置信息，或者远程控制中心可能需要的其他信息，以及接收控制机器60的信息或指令。这样的移动通讯系统20可以是全球移动通讯(Global System for Mobile communication，GSM)网络，全球移动通讯-通用分组无线服务(GSM-General Packet Radio Service，GSM-GPRS)网络，码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)网络，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)网络，或其他的通讯网络系统。在此网络中传输的信息和/或指令的格式可以是语音，数据或者图像。在一个实施例中，通过移动通讯系统20传送的信息可以是短消息格式。显然，对于本领域普通技术人员其他的软件应用平台，比如即时通讯软件也可以用于机器60和控制中心30之间传送信息。

如图1所示，系统100还包括控制中心30和管理中心50。或者，控制中心30和管理中心50可以合并为一个远程控制中心(图中未示出)。控制中心30可用于通过网络平台如图1中所示的互联网40，分发机器信息到位于不同地点的管理中心50。其他的网络平台也可以用，如蓝牙，微波，点对点无线，点对多点无线，多点对多点无线，或其他的可用于多个元件进行通讯的平台。此外，控制中心30基于通过无线通讯系统20收到的机器信息，可以发送指令给机器60。

管理中心50可以是机器租赁公司的工作站。在新兴市场国家，租赁类似建筑机械的设备是很典型的。管理中心50可以根据机器工作时间跟踪租赁费用。

图2所示的是根据本发明，安装在机器60的GPS装置70的示例性框图。GPS装置70包括通过与GPS卫星通信获取机器位置信息的位置信息模块204。GPS装置70还包括在机器60与控制中心30之间传送需要的机器信息和/或指令的传送模块202。如图2所示，GPS装置70还进一步包括CPU210，存储器206和用于与机器60的其他元件如发动机80通信的输入/输出总线212。

CPU210用于执行请求来自位置信息模块204的机器位置信息和通过输入/输出总线212来自发动机80的机器工作信息，并且接收自传送模块202的指令。CPU210还可以用于执行存储机器信息和指令到存储设备，比如存储器206。另外，CPU210可以执行分析机器信息并基于分析执行其他操作。

通常，GPS装置70具有可充电的电池，以提供电力来源。但是，当机器60停止工作时，该电池不会被充电。因此，节电策略设计将被用于GPS装置，通过使GPS装置进入休眠状态或直到收到特定信号激活它。

在一个实施例中，如图2所示，GPS装置70包括用于产生信号送到CPU210的装置，比如定时器208。当GPS装置70处于省电模式，传送模块202和位置信息模块204将停止与外界的通信。208将发送周期性的信号给CPU210以激活位置信息模块204，比如，位置信息模块204可以从GPS卫星10接收机器位置信息，发送该信息给CPU210以保存在存储器206中。

图3提供了流程300，以示例性的分析机器与远程实体通讯的方法。步骤310，GPS装置70被设置在省电模式，在该模式下，GPS装置70可以保持在低功耗状态，比如，在待机或休眠模式。在一个实施例中，位置信息模块204可以在该状态下，暂时停止与GPS卫星10的通信，或者/以及传送模块202暂时停止与控制中心30的通信。

一旦信号送到CPU210，即步骤320的是判断，GPS装置70将激活位置信息模块204。该信号可以是发自定时器208。如步骤320的否判断，如果没有信号送来GPS装置70将保持在省电模式。如步骤340，在激活GPS装置70后，CPU210获取机器当前数据。

机器当前数据包括机器的位置信息和工作信息。对于机器位置信息，其可以包括机器速度数据和地理数据，如经纬度数据。假设存储在GPS装置70中的机器最近的地理数据为L1，当前数据为L2，用L1和L2可以计算出机器当前移动距离。流程300包括步骤350，即预定条件判断步骤。在一个实施例中，将执行一个比较步骤，如果计算结果满足预定条件，步骤360所示，CPU210将决定通过移动通讯系统20发送通讯反馈给控制中心30，比如警告信息，警告信号，报警信息或其他的反馈。否则，CPU210将置GPS装置70于省电模式。该预定条件可以基于机器当前的移动距离。比如，机器移动距离的阈值D，可以预设为1公里或其他代表机器非正常移动的值。进一步的，流程300还可以包括比较机器当前速度与预定条件的步骤，该步骤可以显示出如果当前速度太大，机器是否被从工作地点运走。

比如，如果机器的当前移动距离不大于阈值D，则将使用机器当前速度。如果机器当前速度大于一个预设速率，则可以认定满足预定条件，将执行上述的发送通讯反馈步骤。如果不是，CPU210将置GPS装置70于省电模式。该预设速率的大小可以大于机器正常工作状态下的最大值。

尽管以上的描述披露了机器60和系统100的实施例，但是本发明可以适用于任何的有利于使用GPS系统与当地无线通讯系统的环境或情形，通过安装在机器的GPS设备处理数据并与控制中心通信。此外，尽管在上述的描述中，机器60被作为单独的机器进行描述，但是也可以是多个机器，每个机器都可以独立的具有根据本发明所披露的特征。

根据一个实施例，本发明的定位和控制机器的系统及方法可以在当安装在机器60的GPS装置70被信号从省电模式激活时，有效地定位机器60，以防止未经授权的移动机器。将GPS装置70设置为省电模式可以在机器停止工作时GPS装置70的电池得不到充电情形下，延长电池的使用时间避免机器数据丢失。并且GPS装置70可以通过位置信息模块204与GPS卫星10的通信请求机器当前位置信息。

在报告机器状态之前，CPU210基于机器位置信息，运行决定是否满足预定条件的一个或多个步骤，因此本发明节约移动通讯系统20的通讯信道并减少了移动通讯系统20的通讯繁忙。另外，执行用机器当前和最近的地理数据计算机器当前移动距离。结果将送去与一个预设的阈值进行比较。通常机器60在工作时是在一个正常的范围移动，但是如果当前的移动距离大于预设阈值，将发送警告使机器所有人可以追踪机器。

另外，有可能非法的移动刚在很短的时间内发生，因此机器当前移动距离可能比较小，但是速度会很大。本发明提供的定位和监控机器的系统及方法将比较机器当前速度与预设值。如果当前速度大于预设值，这将显示出机器的移动速度大于正常的工作值，此时应考虑非法移动情形发生。

基于比较结果，如果监测到非法移动，通讯反馈将送给控制中心30。在某些高风险的情形下，比如出租的机器十分昂贵，本发明可以帮助租赁业务保护机器，比如，控制中心30可以将机器被偷的信息分发到不同位置的管理中心50，管理中心可以发送命令锁住或关闭机器。

应当指出，本发明不限于上面详细说明的示例性实施例，本领域技术人员可在不偏离本发明的范围或精神的情况下做出多种改变和变型。

Claims (20)

1.一种定位和监控机器的系统，包括全球定位系统，移动通讯系统，控制中心，以及包括用于获取机器位置信息的位置信息模块的GPS装置，其特征在于：

所述的GPS装置用于执行判断基于机器位置信息的一个或多个预定条件。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的GPS装置安装在所述机器上。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于进一步包括传送模块，用于发送从所述机器产生的通讯反馈到所述的控制中心，如果监测到机器可能被偷。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于进一步包括与GPS装置连接的模块，用来产生激活GPS装置的信号。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的移动通讯网络包括蜂窝通讯系统，并且传送的信息可以是语音，数据或图像。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的GPS装置进一步包括用于与预设阈值进行对比的比较模块。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述的比较模块包括预设的距离阈值，用于与通过使用机器当前和最近的历史数据计算出的机器当前移动距离进行比较。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述的比较模块进一步包括预设的速度阈值，用于与机器当前速度进行比较。

9.一种定位和监控机器的方法，其特征在于包括：

当接收到信号时，激活GPS装置；

获取机器当前位置信息；

判断是否满足基于机器位置信息的预定条件；以及

当条件满足时发送通讯反馈给控制中心。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于进一步包括当条件不满足时将GPS装置设置为节电模式。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于进一步包括分发机器当前状态到管理中心。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述的机器位置信息包括机器地理数据和速度数据。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于进一步包括基于机器当前和最近地理数据计算机器当前移动距离。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于进一步包括比较机器当前移动距离与预设距离阈值。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于进一步包括比较当前速度与预设速度阈值。

16.一种用于与远程实体通讯的GPS装置，包括用于通过无线通讯系统收发信息的传送模块，和用于获取机器位置信息的位置信息模块，其特征在于：还包括

用于产生激活GPS装置的信号发生器，以及

用于决定基于机器位置信息的预定条件的处理器。

17.如权利要求16所述的GPS装置，其特征在于进一步包括存储机器工作和位置信息的存储器。

18.如权利要求16所述的GPS装置，其特征在于进一步包括用于与预设阈值进行对比的比较模块。

19.如权利要求18所述的GPS装置，其特征在于所述的比较模块包括预设的距离阈值，用于与通过使用机器当前和最近的历史数据计算出的机器当前移动距离进行比较。

20.如权利要求18所述的GPS装置，其特征在于所述的比较模块进一步包括预设的速度阈值，用于与机器当前速度进行比较。

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