CN105510928A - 一种电子围栏智能控制系统及方法 - Google Patents

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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

本发明一种电子围栏智能控制系统及方法，该方法包括如下步骤：步骤一，获取目标用户当前的移动速度，并利用定位模块以一定位频率采集目标用户的位置信息；步骤二，根据预先设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，并根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；步骤三，控制模块根据计算获得的定位频率控制定位模块进行定位，本发明通过计算出佩戴者距离围栏的最短距离、佩戴者的移动速度来动态调整GPS定位的频率，以达到省电的目的。

Description

一种电子围栏智能控制系统及方法
技术领域
本发明涉及穿戴设备技术及定位领域，特别是涉及一种电子围栏智能控制系统及方法。
背景技术
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件中的一种便携式设备。随着电子和通讯技术的成熟，穿戴设备也就越来越普及，出现了儿童、老人、病患、宠物监控手表和手环等监护装置，用于通过无线信号让监护人实时获取穿戴者的地理位置和状态信息，方便监控和查询。
目前，虽然现在很多定位功能的穿戴式设备上都有了电子围栏的功能，以确保佩戴者在围栏内。但这种电子围栏仍存在有以下两个弊端：
1.由于电子围栏打开之后，需要实时的去监测当前的位置，以确保能够及时响应。对于一般穿戴设备的电池消耗较大。
2.现有的电子围栏基本是确保佩戴者在围栏内，一旦在围栏外则会发出提醒，这种场景不具有拓展性。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种电子围栏智能控制系统及方法，其通过计算出佩戴者距离围栏的最短距离、佩戴者的移动速度来动态调整GPS定位的频率，以达到省电的目的。
本发明之另一目的在于提供一种电子围栏智能控制系统及方法，其通过判断佩戴者进出电子围栏的动作来进行提醒，更利于场景的拓展。
为达上述及其它目的，本发明提出一种电子围栏智能控制系统，包括：
数据库，用于设定一用于限定目标用户安全移动范围的电子围栏范围；
定位模块，在控制模块的控制下采集目标用户的位置信息，并将其传送至数据处理模块；
速度获取模块，用于获取目标用户当前的移动速度，并将其传送至数据处理模块；
数据处理模块，根据设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；控制模块，根据该数据处理模块获得的定位频率控制该定位模块以该定位频率进行定位工作。
进一步地，该电子围栏为半径为R的圆形电子围栏。
进一步地，该数据处理模块首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与该电子围栏中心的距离，并将该距离减去该电子围栏的半径，然后根据定位频率计算公式计算出该定位模块的定位频率。
进一步地，该定位频率计算公式为：
w＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|为目标用户当前位置与电子围栏中心的距离减去电子围栏半径R的绝对值，S为该目标用户的当前移动速度，a和b表示系数，其可以调整。
进一步地，该定位模块为Gps模块。
为达到上述目的，本发明还提供一种电子围栏智能控制方法，包括如下步骤：
步骤一，获取目标用户当前的移动速度，并利用定位模块以一定位频率采集目标用户的位置信息；
步骤二，根据预先设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，并根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；步骤三，控制模块根据计算获得的定位频率控制定位模块进行定位。
进一步地，该电子围栏为半径为R的圆形电子围栏
进一步地，该步骤二包括：
首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与电子围栏中心的距离；
其次，将获得的距离减去该电子围栏的半径值；
然后根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率。
进一步地，该定位频率计算公式为：
w＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|为目标用户当前位置与电子围栏中心的距离减去电子围栏半径R的绝对值，S为该目标用户的当前移动速度，a和b表示系数，其可以调整。
进一步地，该定位模块为Gps模块。
与现有技术相比，本发明一种电子围栏智能控制系统及方法，通过计算出佩戴者距离电子围栏的最短距离、佩戴者的移动速度来动态调整GPS定位的频率，其保证定位频率W是动态变化的，在不大可能进出围栏的时候，尽量降低测量频率来达到省电的目的；同时很有可能进出围栏的时候，提高测量频率，确保能及时的有效监控。
附图说明
图1为本发明一种电子围栏智能控制系统的系统架构图；
图2为本发明一种电子围栏智能控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种电子围栏智能控制系统的系统架构图。如图1所示，本发明一种电子围栏智能控制系统，包括：数据库10、定位模块11、速度获取模块12、数据处理模块13以及控制模块14。
其中，数据库10，用于设定一用于限定目标用户(即穿戴设备的佩戴着)安全移动范围的电子围栏范围，在本发明较佳实施例中，假设电子围栏是圆形的电子围栏，其圆心的位置为A，半径的大小为R；定位模块11，在控制模块14的控制下采集目标用户的位置信息，并将其传送至数据处理模块13，在本发明较佳实施例中，目标用户当前的位置信息假设为P，在控制模块14的控制下，定位模块11的定位频率w，定位模块为Gps模块；速度获取模块12，用于获取目标用户当前的移动速度，并将其传送至数据处理模块13，本发明较佳实施例中，目标用户当前的移动速度假设为S；数据处理模块13，根据设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；控制模块14根据数据处理模块13获得的定位频率控制定位模块11以该频率进行定位工作。
具体地说，数据处理模块13首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与电子围栏中心的距离，并将该距离减去该电子围栏的半径值，然后根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率，即，数据处理模块13首先计算出P与A的距离，若P和A的距离小于电子围栏半径R，则人在围栏内，若大于R，则人在围栏外，将P和A的距离减去R的值为PAR，如果第一次PAR为正，第二次为负，则表示进入围栏；反之，则表示出围栏，由于距离围栏越远，表示越不可能进出围栏，相同距离情况下，速度越小，进出的可能性也越小，因此W和|PAR|成反比，和S成正比，|PAR|表示PAR的绝对值，则根据以下的定位频率计算公式计算定位模块的定位频率：
W＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|不能为0，a和b表示系数，可以调整。
这样本发明可以保证W是动态变化的，在不大可能进出围栏的时候，尽量降低测量频率来达到省电的目的；同时很有可能进出围栏的时候，提高测量频率，确保能及时的有效监控。
图2为本发明一种电子围栏智能控制方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种电子围栏智能控制方法，包括如下步骤：
步骤201，获取目标用户当前的移动速度S，并利用定位模块以一定位频率w采集目标用户的位置信息P；
步骤202，根据预先设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，并根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；具体地说，步骤102进一步包括：
首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与电子围栏中心的距离；
其次，将获得的距离减去该电子围栏的半径值，然后根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率。
也就是说，数据处理模块首先计算出P与A的距离，若P和A的距离小于电子围栏半径R，则人在围栏内，若大于R，则人在围栏外，将P和A的距离减去R的值为PAR，如果第一次PAR为正，第二次为负，则表示进入围栏；反之，则表示出围栏，由于距离围栏越远，表示越不可能进出围栏，相同距离情况下，速度越小，进出的可能性也越小，因此W和|PAR|成反比，和S成正比，|PAR|表示PAR的绝对值，则根据以下的定位频率计算公式计算定位模块的定位频率：
W＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|不能为0，a和b表示系数，可以调整。
步骤203，控制模块根据计算获得的定位频率控制定位模块进行定位。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种电子围栏智能控制系统，包括：
数据库，用于设定一用于限定目标用户安全移动范围的电子围栏范围；
定位模块，在控制模块的控制下采集目标用户的位置信息，并将其传送至数据处理模块；
速度获取模块，用于获取目标用户当前的移动速度，并将其传送至数据处理模块；
数据处理模块，根据设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；控制模块，根据该数据处理模块获得的定位频率控制该定位模块以该定位频率进行定位工作。
2.如权利要求1所述的电子围栏智能控制系统，其特征在于：该电子围栏为半径为R的圆形电子围栏。
3.如权利要求2所述的电子围栏智能控制系统，其特征在于：该数据处理模块首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与该电子围栏中心的距离，并将该距离减去该电子围栏的半径，然后根据定位频率计算公式计算出该定位模块的定位频率。
4.如权利要求3所述的电子围栏智能控制系统，其特征在于，该定位频率计算公式为：
w＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|为目标用户当前位置与电子围栏中心的距离减去电子围栏半径R的绝对值，S为该目标用户的当前移动速度，a和b表示系数，其可以调整。
5.如权利要求1所述的电子围栏智能控制系统，其特征在于：该定位模块为Gps模块。
6.一种电子围栏智能控制方法，包括如下步骤：
步骤一，获取目标用户当前的移动速度，并利用定位模块以一定位频率采集目标用户的位置信息；
步骤二，根据预先设定的电子围栏范围以及获得的目标用户的位置信息及移动速度，判断目标用户是进入还是迈出该电子围栏，并根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率；
步骤三，控制模块根据计算获得的定位频率控制定位模块进行定位。
7.如权利要求6所述的电子围栏智能控制方法，其特征在于：该电子围栏为半径为R的圆形电子围栏
如权利要求7所述的一种电子围栏智能控制方法，其特征在于，该步骤二包括：
首先根据获得的目标用户位置信息，获得该目标用户与电子围栏中心的距离；
其次，将获得的距离减去该电子围栏的半径值；
然后根据定位频率计算公式计算出定位模块的定位频率。
8.如权利要求8所述的一种电子围栏智能控制方法，其特征在于，该定位频率计算公式为：
w＝a/|PAR|+b*S，
其中，|PAR|为目标用户当前位置与电子围栏中心的距离减去电子围栏半径R的绝对值，S为该目标用户的当前移动速度，a和b表示系数，其可以调整。
9.如权利要求6所述的一种电子围栏智能控制方法，其特征在于：该定位模块为Gps模块。
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