CN104487805B - 创建地理围栏的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动创建地理围栏(1)的方法，其中包括的步骤为：探测起始位置，传输起始位置到数字地图，在数字地图上自动创建包含起始位置的面状目标，在面状目标的区域中探测至少一个移动对象的运动数据，以及以此运动数据为基础自动缩小面状目标而形成地理围栏(1)。

Description

创建地理围栏的方法

技术领域

本发明涉及一种自动创建地理围栏的方法。此外，本发明还涉及具有能够读出的电子控制信号的数字存储介质，其中，控制信号能够与数据处理设备联合作用来实施上述方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，其程序代码存储于机器可读的载体上，如果在数据处理设备上执行所述程序代码，会实施上述方法。此外，本发明还涉及一种具有程序代码的计算机程序，如果在数据处理设备上运行此程序，会执行以上所述的那种方法。

背景技术

地理围栏可以理解为任意的封闭的地理区域。这个区域可以是地图上的二维区域，例如加油站区域或者在物流场地的停车场，或者也可以是三维区域，例如具有飞机着陆进场航路或者飞行通道的飞机场。原则上，地理围栏也可以包含完整的国家或者大洲。地理围栏对例如物流领域具有很大影响，地理围栏可以影响到对于路线的规划以及对关键性流程和工序的计划。原则上，地理围栏支持对于任意对象的跟踪。在物流上，地理围栏应用于例如对区域的标记,这对调度员来说十分重要并且使在这些区域内运输工具(资产)或运输货物(货物)的跟踪成为可能。因此，可以通过基于不同事件的数字化的地理围栏来分别定义出不同的通知内容并将其发送至任意的接收人组。事件可以包含例如：驶入或者没有驶入地理围栏、驶出或者没有驶出地理围栏、在地理围栏内的停留时间或者在指定的时间段内到达/没有到达地理围栏。就此所定义的通知内容可以包含如“一辆载重汽车已经驶入一个关键区域”或“一艘船已经离开港口”的信息。

至今，地理围栏还是手动定义的。例如通过在一个地图上手动划出界限来定义地理围栏，这引起了很高的耗费以及随之产生的费用。地理围栏的定义以及存储需借助于例如经度和纬度这样的位置数据来完成。随后数字化储存地理围栏以便使用。

特别的是，如果需要创建多个地理围栏，由于高耗费是不适宜用手动方法来创建地理围栏的。如果使用手动方法，必须在地图上寻找所有已识别的地理位置并且对其进行手动匹配。起始位置可以通过例如加油站、机场、港口、配送中心或者类似的地点来定义，就像通过国家或城市来定义一样。创建地理围栏的工作人员必须因此在地图上调出起始位置，随后在地图上通过视觉来辨认地理围栏的边界并且手工制订地理围栏的边界。一个附加问题可能存在：起始地点可能是不完整或错误的，由此可能从地图上开始就制订出不适当的地理围栏。因为以地图为基础而完成地理围栏的创建，地理围栏可能会取决于所选用的地图。因此，取决于不同的所用地图，地理围栏可能会发生改变。

发明内容

以上述的现有技术为出发点，本发明的目的在于，给出一个用于创建地理围栏的方法，这个方法可以实现自动创建地理围栏并且便于使用，所述方法可以得出高精确度的地理围栏并且针对错误起始地点具有容错性。

根据本发明设计了一种用于自动创建地理围栏的方法，其中包含的步骤为：探测起始位置；传输起始位置到数字地图；在数字地图上自动创建包含起始位置的面状目标；在面状目标的区域中探测至少一个移动对象的运动数据，其中，除了位置信息以外，运动数据还包含各个移动对象的速度和/或运动方向的信息；以及以此运动数据为基础自动缩小面状目标而形成地理围栏。

进一步根据本发明说明了一种具有能够读出的电子控制信号的数字存储媒介，其中，控制信号能够与数据处理设备联合作用于实施上述方法。

根据本发明说明了一种计算机程序产品，其程序代码存储于机器可读的载体上，如果在数据处理设备上执行所述程序代码，会实施上述方法。

根据本发明也说明了一种具有程序代码的计算机程序，如果在数据处理设备上运行此程序，会实施上述方法。

本发明的基本想法为，通过对至少一个移动对象的运动数据的探测，来实现自动创建地理围栏。这个方法尤其适用于创建多个地理围栏。此外，通过运动数据还可以确保创建的地理围栏具有高精确度。这个方法针对不准确甚至错误的起始位置也具有高容错性，因为至少可以实现不依赖并且无需更多地顾及到起始位置，在面状目标内通过运动数据来准确创建地理围栏。通过运用面状目标范围内移动的多个移动对象或一个移动对象的运动数据，可以非常细致地创建出地理围栏。

移动对象可以是被探测到运动的任意对象。例如，移动对象可以是具有并且正在运行GPS接收器来传输其运行位置的任意交通工具。这类交通工具可以包含：客车、载重汽车、公共汽车、船舶以及类似的交通工具。原则上，移动对象也可以不依赖于交通工具并且单独被携带着，例如具有GPS接收器的移动电话。对于运动数据的探测也可以通过对移动对象的外部监控而实现。例如可以通过网络运营商来监控前面所提到的移动电话，因此通过GSM三角定位、通过无线电定位和/或无线局域网定位技术来得到其位置。也可以通过在预设位置上读取例如车牌号这样的清楚定义的标志来探测出车辆位置，同时还可以探测例如车辆速度的信息。对于面状目标区域内的至少一个移动对象的运动数据的探测原则上可以在任何一个时间点来完成。通过对移动对象的持续观测可以实现全世界范围的探测。因此，只需要选取在面状目标内的运动数据就可以完成地理围栏的创建。

可以将数字地图作为抽象图像按照公路地图的方式、地形图或类似地形图的方式来设计，或者将数字地图作为实际图像按照卫星照片的方式来设计，再或者也可以结合以上两种不同的方式来对数字地图进行设计。原则上，面状目标可以具有任意的形状。优选地，面状目标可以具有标准的几何形状，例如圆形、三角形、正方形或者类似形状。特别的是，起始地点应该优选地位于面状目标的中心点。运动数据包含了各个移动对象的位置信息。此外，运动数据还可以包含各个移动对象的速度和/或运动方向的信息。替代性地，可以从一个时序中的位置信息来分别计算出各个移动对象的速度和方向。

所述方法是一个数字化方法，通常会通过数字处理设备，例如计算机，来实施这个方法。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：面状目标自动缩小成为地理围栏的步骤包括对地理围栏所包含区域的识别。换言之，对属于地理围栏的面状目标区域进行肯定性识别。就此，可以使用不同的肯定性识别的方法。优选地，将至少有一个移动对象停留的区域归入地理围栏中。特别优选地，将包含至少一个具有至少一种预设限制速度的移动对象的区域归入地理围栏中。例如，如果地理围栏涉及高速公路，以高速公路大于60公里/小时的限制速度为线索，由此将至少有一个以载重汽车的常见速度80公里/小时移动的移动对象的区域归入地理围栏中。替代性地，也可以选择其他的限制速度，设定移动速度为0公里/小时；设定步行速度为7公里/小时；设定村庄内的速度为30公里/小时或50公里/小时；设定公路速度为60公里/小时；设定高速公路为80公里/小时或者设定载重汽车的超速为90公里/小时。更加优选地，建立一个具有最高和最低限制速度的通道。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：将面状目标自动缩小成为地理围栏的步骤包括地理围栏外的区域的识别。换言之，对面状目标中不属于地理围栏的区域完成否定性识别。为此，可以使用不同的否定性识别的方法。优选地可以将没有任何移动对象的区域排除在地理围栏外。特别优选地，将没有任何以至少一种预设限制速度运动的移动对象的区域排除在地理围栏外。例如如果地理围栏涉及到高速公路加油站，根据高速公路上大于60公里/小时的限制速度这一线索，由此将以载重汽车的常见速度80公里/小时移动的移动对象所在的区域排除在地理围栏外。替代性地，也可以选择其他的限制速度，设定移动速度为0公里/小时；设定步行速度为7公里/小时；设定村庄内的速度为30公里/小时或50公里/小时；设定公路速度为60公里/小时；设定高速公路为80公里/小时或者设定载重汽车的超速为90公里/小时。更加优选地，建立一个具有最高和最低限制速度的通道。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：探测面状目标区域内至少一个移动对象的运动数据的步骤包含生成至少一个移动对象的运动数据概要，并且，以运动数据为基础而将面状目标自动缩小成为地理围栏的步骤包含对于至少一个移动对象的运动数据概要的分析。运动数据概要可以包含如路段或地区的局部区域、速度、和/或时序。通过对于运动数据的分析可以识别出例如高速公路边的加油站，以便于建立地理围栏。地理围栏因此包含了已建立的地理围栏的区域以及探测到有将速度降为0或至少停留超过60秒的移动对象的面状目标区域。将此对应为高速公路加油站所在的区域。将位于观测点附近的速度低至7公里/小时以下的区域作为驶入和驶出的区域添加到地理围栏中。针对于加油站而进一步优化的运动数据概要中可以包含将速度缓慢降低至0、随后的以预设停留时间保持的静止状态以及随后的加速这些内容。由此可以将加油站区别于通常具有比预设停留时间长的休息站。因此可以使移动对象对于地理围栏的分配具有高可靠性。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：该方法包括探测起始位置的位置类型的步骤，并且，以运动数据为基础将面状目标自动缩小成为地理围栏的步骤包含根据位置类型对运动数据进行分析。可以对于起始位置通过运动数据以不同方式得出并建立不同类型的地理围栏。如前文所设计，可以通过至少有一个移动对象的速度大于60公里/小时而在城市区域内速度限制于50公里/小时这一点来探测到高速公路。不同类型的移动对象的运动也可能不同。在港口，船舶的移动通常只有少且慢的方向变更，而陆上运输工具具有快速方向变更下的更高速度。相应地，在建立地理围栏时可以根据相应的运动数据概要轻易地识别例如船坞的位置类型。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：该方法包括探测起始位置的位置类型的步骤，并且，在数字地图上自动建立面状目标的步骤包含根据位置类型创建面状目标。由此，可以将面状目标进行调整，因此，一方面通过免于对不相关区域的处理而使地理围栏的创建的步骤加快，另一方面避免了对相关区域忽略。比如，为加油站而建的地理围栏通常比为集装箱码头而建的地理围栏要小。优选地使用同样形状的面状目标，并根据位置类型来设定面状目标大小。替换性或额外地，可以将面状目标的形状根据位置类型来设定。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：探测起始位置的步骤包含接收地理数据信息的步骤。地理数据信息可以表现为不同形式，例如可以以地图上所直接对应的坐标对的形式。例如，可以探测移动对象于特定时间点所在的位置作为起始位置。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：接收地理数据的步骤包含接收抽象的地图数据以及将抽象的地图数据转化为起始位置。抽象的地图数据可以例如是地址或者地标。地址可以例如通过“逆地址解析服务(Reverse Address Service)”换算为起始位置的位置数据。因此可以特别地无需使用到地图就确定起始位置。因为免除了手动获取起始位置，可以很容易地利用对多个地址的自动读取而创建多个地理围栏。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进，使探测起始位置的步骤包含兴趣点的选取。“兴趣点(points of interest,POI)”通常包含可以直接作为起始位置使用或者可以被转换为起始位置的地理数据，以及一个位置类型，例如“加油站”。兴趣点具有不同的可用类型，以便于通过使用这些可用的信息而以少量工作量来建立地理围栏。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：在数字地图上自动创建面状目标的步骤包含以地图内容为基础在地图上自动生成面状目标的步骤。由此，可以创建已具有很好的准确度的面状目标，并且只需要很少的工作量投入就可以将其缩小为地理围栏。取决于所使用的地图，地图内容可以为不同内容。总的来说，可以通过不同的颜色的设计来区分地图内容，例如蓝色代表湖泊或河流。街道或建筑物也可以分别具有不同的颜色，由此，可以自动区分这些区域。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：以地图内容为基础而在地图上自动生成面状目标的步骤包含以下步骤：检测起始位置上的地图颜色；通过检测参照起始位置上的地图颜色的地图颜色变化来获取面状目标的第一个边界点；在获取的边界点预设距离内，通过检测参照起始位置上的地图颜色的地图颜色变化，获取面状目标的至少另一个边界点；通过连接这些边界点来创建面状目标。通过这个方法，可以以起始位置的颜色为出发点，通过地图上的颜色变化来定义面状目标。取决于地理围栏所需的准确度，可以以不同数量的边界点来实施此方法。替代性地，也可以应用其他方法。

在本发明的有利设计方案中，可对所述方法这样改进：以地图内容为基础而在地图上自动生成面状目标的步骤包含在数字地图上自动创建边界对象，其中，边界对象包含起始位置，并且将通过大范围检测地图上颜色的变化而确定面状目标的边界的步骤限定在边界对象内。边界对象可以是几何形状的对象，例如圆形或者正方形，起始位置位于这个对象内，以便于可以将面状目标在地图上的自动生成限定在这个几何形状的对象的范围内。原则上，也可以将这个几何形状的对象扩展为面状目标。

附图说明

根据优选的实施方式，接下来将结合附图对发明进一步说明。

其中：

图1示出了一个圆形的地理围栏的视图，

图2示出了一个正方形的地理围栏的视图，

图3示出了一个街道形式的地理围栏的视图，

图4示出了一个实施根据发明所述的方法的流程图。

具体实施方式

图4示出了用于自动建立地理围栏1的根据发明所述方法的流程。不同的地理围栏1分别在图1至图3中示出。

所述方法起始于步骤S100：起始位置的探测。相应地会接收到地理数据，在这个实施例当中，作为抽象的地图数据，这个地理数据为地址。通过“逆地址解析服务”可以将这个地址转换为坐标对形式的起始位置的位置数据。

步骤S200中完成了对起始位置的位置类型的探测。对位置类型的探测包含使用者输入的信息。在这个实施例中，将起始位置定义为属于高速公路加油站的位置，因此，位置类型为“高速公路加油站”。

在另一个实施例中，将步骤S100与S200结合起来。相应地，选取相当于起始位置的具有地理数据的“兴趣点”(POI)以及位置类型。

在步骤S300中，将起始位置信息传输至数字地图上。在地图上直接指定用来定义起始位置的坐标对。在这个实施例中，数字地图包含街道图形式的抽象示图。

步骤S400包含在数字地图上自动创建面状目标，其中，面状目标包含起始位置。在这个实施例中，面状目标具有圆形形状，其中，起始位置位于圆形的中央。取决于面状目标类型，圆形具有不同的半径r，例如，对于停车场r＝5米，对于加油站r＝50米，对于仓库r＝700米或者对于飞机场r＝3000米。

为实施所述方法，通过对移动对象的持续监控而对运动数据进行探测。在这个实施例中，移动对象是具有且运行GPS接收器的陆上运输工具，其运行中所收集的运动数据被传输到数据处理设备上。其运动数据包含多个移动对象的所在位置的时间序列，由此可以分别计算出各个移动对象的速度。

在步骤S500中，在面状目标范围内对多个移动对象的运动数据进行探测。从之前获取的运动数据中选取涉及面状目标范围内的运动数据。根据移动对象的运动数据生成运动数据概要，其中包含了减速、停止以及加速的时间序列。

在步骤S600中，完成了基于运动数据而自动将面状目标缩小而成为地理围栏。为此，对地理围栏所包含的区域以及地理围栏外的区域进行识别。首先，将没有移动对象的区域标记为不属于地理围栏的区域。进一步地，依据所选的目标类型“高速公路加油站”，将包含以高于60公里/小时的限定速度运动的移动对象的区域标记为不属于地理围栏的区域。对此，面状目标内的与起始位置之间的空间距离并不重要。替代性地，可以为其他目标类型选定各种不同的限定速度，例如为移动选定0公里/小时，为步行速度选定7公里/小时，为村庄的行驶速度选定30公里/小时或者50公里/小时，为公路的行驶速度选定60公里/小时，为高速公路选定80公里/小时或者为超过载重汽车允许的速度选定90公里/小时。在另一个可供选择的实施方案中，可以建立具有最高限定速度以及最低限定速度的通道。

另外，需要建立并分析移动对象的运动数据概要。对于这里所用的目标类型“高速公路加油站”，其在实施例中的运动数据概要包含：缓慢将速度降低至零,随后不超过五分钟时长的静止状态以及随后的加速。因此，可以很明确地将在加油站的停留区别于具有更长停留时间的高速公路饭店内的就餐。由此，根据其运动数据概要可以将这些区域作为属于地理围栏内的区域标记下来。随后，通过缩小面状目标至属于地理围栏内的区域而建立地理围栏。

所述方法终止于地理围栏的存储步骤。

根据备选实施方式而实施的一种方法和前面所述方法的唯一区别在步骤S400。根据备选方式，步骤S400包括以地图内容为基础在地图上自动创建面状目标。

相应地，我们首先在数字地图上建立边界对象，其中，边界对象以起始位置为中心点。接下来将面状目标的边界确定，并使之限制于边界对象内。边界对象是符合面状目标的几何形状对象。在这个实施例中，边界对象为圆形。圆的半径和前文所述一样取决于目标类型。

进一步，检测起始位置上的地图颜色。以起始位置为起点在地图上沿一个方向进行处理，直到到达第一个边界点，在这第一个界点上，地图颜色参照于起始位置的地图颜色发生了改变。就此，只应考虑到明显的地图颜色改变，因此轻度的改变例如从中间色调到同色的暗色调的改变不会被视为颜色的改变。紧接着，以最后到达的界点为起点分别参照起始位置的颜色通过检测地图上的颜色变化来找出面状目标的其他界点。其中，分别在之前找到的界点的预设距离内探测到其他界点。

直到达到一个中断标准，即质量标准之前，一直重复这个程序。在地理围栏的直径为100米(半径＝50米)的情况下，需要就此执行8次重复，意即，直到最后得出的界点与第一个界点之间的距离小于12米之前，需要一直持续进行运算。

只要一发现足够多的界点，就可以通过连接这些界点来创建面状目标。

上述的方法都是作为计算机程序而在数据处理设备上运行的数字化方法。相应地，数据处理程序存储于数字存储媒介，这里为硬盘。数据处理程序包含能够读出的电子控制信号，这个信号与数据处理设备联合作用于以上所述方法的执行。

数据处理程序作为一种具有存储于机器可读的载体上的程序代码的计算机程序产品为所述方法的实施而运行于数据处理设备上。

Claims (12)

1.一种用于自动创建地理围栏(1)的方法，包含以下步骤：

探测起始位置，

传输起始位置到数字地图上，

在数字地图上自动创建包含起始位置的面状目标，

探测所述面状目标区域内至少一个移动对象的运动数据，其中，除了位置信息以外，运动数据还包含各个移动对象的速度和/或运动方向的信息；并且以所述运动数据为基础自动缩小所述面状目标成为所述地理围栏(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

自动缩小所述面状目标成为所述地理围栏(1)的步骤包括所述地理围栏(1)所包含的区域的识别。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，

自动缩小所述面状目标成为所述地理围栏(1)的步骤包括所述地理围栏(1)外的区域的识别。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

探测所述面状目标区域内至少一个移动对象的运动数据的步骤包含生成至少一个移动对象的运动数据概要，并且，以所述运动数据为基础而自动缩小面状目标成为地理围栏(1)的步骤包含对于至少一个移动对象的所述运动数据概要的分析。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法包含对于起始位置的位置类型的检测，并且以所述运动数据为基础自动缩小所述面状目标成为所述地理围栏(1)的步骤包含依据所述位置类型而对所述运动数据进行分析。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法包含对于起始位置的位置类型的检测，并且，在数字地图上自动创建所述面状目标的步骤包括依据所述位置类型而创建所述面状目标。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

探测所述起始位置的步骤包含接收地理数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

接收所述地理数据的步骤包含接收抽象的地图数据以及将抽象的地图数据转化为所述起始位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

探测所述起始位置的步骤包含兴趣点的选取。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在数字地图上自动创建所述面状目标的步骤包含以地图内容为基础而在地图上自动生成所述面状目标的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

以地图内容为基础而在地图上自动生成所述面状目标的步骤包含以下步骤：

检测起始位置上的地图颜色；

通过检测参照起始位置上的地图颜色的地图颜色变化来获取所述面状目标的第一个边界点；

在获取的所述边界点的预设距离内，通过检测参照起始位置上的地图颜色的地图颜色变化，获取所述面状目标的至少另一个边界点；

通过连接这些边界点来创建所述面状目标。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

以地图内容为基础而在地图上自动生成所述面状目标的步骤包含在数字地图上自动创建边界对象，其中，所述边界对象包含起始位置，并且将通过大范围检测地图上颜色的变化而确定所述面状目标的边界的步骤限定于所述边界对象内。