CN108898826B - 一种电子围栏的控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子围栏控制系统及方法，包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，该服务器包括接收数据模块和电子围栏分析模块，该车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行。该方法包括：1获取车辆定位信息；2判断是否启用了电子围栏分析模块；3根据获取的车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据相交分析判断车辆位置信息；4判断车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据是否相交；5执行电子围栏控制区块内的场景指令。本发明提供一种使电子围栏处理数据速度更快，控制车辆运行更加精准的一种电子围栏控制系统及方法。

Description

一种电子围栏的控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及车辆管理控制技术领域，尤其涉及一种电子围栏控制系统及方法。

背景技术

在现代的物联网应用系统中，基于地理位置的场景控制是尤其常见的一部分。通常情况下，我们需要物联网设备发送若干份的电子围栏数据，所述物联网设备，例如：共享电动单车；该共享电动单车在移动过程中，通过内置的定位芯片获取到地理位置后，与本地存储的电子围栏做比对，来达到智能控制的目的。

在共享电单车的使用场景中，车辆需要在运营范围内部才能够正常行驶，系统会给车辆下发运营范围的电子围栏，一旦越过了电子围栏，则会自动关闭电门防止车辆驶离运营范围过远。

在这种场景下，对于电子围栏的判定，需要保证实时性、准确性，同时也要保证在系统对运营范围进行了调整之后，设备能够实时地进行电子围栏数据的同步，以避免误判。

由于物联网设备在硬件资源方面有较多的限制，物联网设备处理能力较低，处理大量数据功耗较大，不符合设备的低功耗设计，传统的电子围栏技术基本上局限于只能提供有限的、固定的范围内的地理位置分析判断来达到场景控制的目的。在很多的基于地理位置的物联网应用中，电子围栏数据是复杂并且动态变化的，传统的电子围栏技术确定车辆位置信息不精准，处理车辆信息不及时，导致控制车辆运行不准确，增加了电子围栏处理成本。因此需要一种解决方案，这种方案在保证物联网设备只需要做少量分析判断和存储，将多数的分析处理和存储工作转移到服务器的同时，提高电子围栏处理数据及时，准确，控制车辆运行更加精准的电子围栏系统及方法。

中国专利申请号为201710334984.0，申请日：2017年05月12日，公开日： 2018年02月02日，专利名称是：基于无桩车辆的电子围栏控制方法，该发明公开了一种基于无桩车辆的电子围栏控制方法，所述方法包括：后台服务器根据地图引擎工具标定并形成车辆的禁停区域和/或骑行边界，同时，该禁停区域和 /或骑行边界所在的经纬度坐标保存至后台服务器的数据库中；骑行结束时，移动终端或安装于骑行车辆内的智能硬件发送当前车辆的停放位置坐标至后台服务器；后台服务器接收车辆的停放位置坐标，与数据库进行比对，判定当前车辆的停放位置坐标是否处于禁停区域内或者是否超越了骑行边界，并将判定结果反馈给移动终端和/或智能硬件。本发明解决了现有的共享单车乱停乱放、无骑行边界、不利于车辆的管理和运营的难题，通过设置一虚拟的电子围栏，设定相关禁停区域和骑行边界，规范停车、加强管理。

上述专利文献虽然公开了一种基于无桩车辆的电子围栏控制方法，该专利文献公开的电子围栏控制方法需要智能硬件与后端服务器进行反复的通信，通信延迟导致的判断滞后性不利于车辆控制，进而增加了线下维护成本且降低了用户的体验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种使电子围栏处理数据速度更快，控制车辆运行更加精准，并且降低了成本，提高了效率的一种电子围栏控制系统。

本发明另一个目的提供一种实现上述控制系统的方法。

为了实现本发明第一个目的，可以采取以下技术方案：

一种电子围栏控制系统，包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，所述数据采集模块，用于通过车辆GPS 定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；所述车辆控制模块，用于控制车辆开启或关闭；该服务器包括接收数据模块和电子围栏分析模块，所述接收数据模块，用于接收车辆位置信息；所述电子围栏分析模块，将电子围栏控制范围拆分成至少一个多边形区域，根据多边形区域和定位信息进行相交分析判断控制车辆在电子围栏范围内运行。

所述车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行。

所述车辆中控系统包括数据预处理模块，该数据预处理模块用于获取车辆位置信息后进行数据预处理。

所述车辆中控系统包括接收指令模块，该接收指令模块用于接收车辆发送的指令。

所述车辆中控系统包括数据存储模块和数据传输模块，所述数据存储模块，用于对预处理的信息进行保存；该数据传输模块，用于将接收的数据传输至所述服务器。

所述服务器包括下发指令模块，该指令模块用于将服务器对车辆信息分析处理后控制车辆驶出所述电子围栏控制区。

所述服务器包括数据存储模块，该存储模块，用于服务器接收车辆信息。

为了实现本发明第二个目的，可以采取以下技术方案：

一种电子围栏控制方法，所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、从车辆中控系统获取车辆定位信息；

步骤2)、判断是否启用了电子围栏分析模块来判定车辆运行范围；

步骤3)、根据获取的车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据相交分析判断车辆位置信息；

步骤4)、如果车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据相交，则，进入下一步；

步骤5)、执行电子围栏控制区块内的场景指令。

上述所述步骤2)启用了电子围栏分析模块来判定车辆运行范围，包括如下方法：

步骤1)、服务器接收到车辆位置信息；

步骤2)、判断车辆位置是否距离上一次电子围栏更新后超过100M；如果是，则进步下一步；

步骤3)、判断车辆是否距离上一次电子围栏更新后的时间超过10分钟；如果是，则进步下一步；

步骤4)、搜索电子围栏周边200M内的多边形区域；

步骤5)、搜索到的多边形区域是否和上一次电子围栏更新后的多边形区域一致；如果是，则进入下一步；

步骤6)、判定车辆运行范围结束。

上述所述步骤5)搜索到的多边形区域和上一次电子围栏更新后的多边形区域不一致，则将该信息数据发送至所述电子围栏分析模块重新分析处理。

上述所述步骤3)车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据不相交，则，执行电子围栏控制区块外的场景指令。

本发明的有益效果是：1)本发明通过电子围栏分析模块将电子围栏控制范围拆分成至少一个多边形区域，根据多边形区域和定位信息进行相交分析判断控制车辆在电子围栏范围内运行；大大提高了电子围栏处理数据速度和准确度，提高了分析判断车辆运行范围的精准度，控制车辆运行更加合理，方便；2)由于提高了电子围栏处理数据的速度和准确度，降低了电子围栏的运行成本，延长了电子围栏的使用寿命；3)进行划分多边形区域来判定车辆在电子围栏控制范围内运行，保证了车辆运行安全，管理车辆更为便捷。

附图说明

图1为本发明实施例一种电子围栏控制系统方框图；

图2为本发明实施例一种电子围栏控制方法流程图；

图3为本发明实施例一种电子围栏控制方法的电子围栏分析模块来判定车辆运行范围的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对发明作进一步详细的说明。

实施例1

参看图1，该一种电子围栏控制系统，包括车辆中控系统1及服务器3，该车辆中控系统1包括数据采集模块11和车辆控制模块16，所述数据采集模块11，用于通过车辆GPS定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；还能够采集到车辆行驶时间，速度，相位角等等信息；

所述车辆控制模块16，用于控制车辆开启或关闭；例如：控制车辆开启电门指令，所述车辆控制模块16通过中控系统1开启车辆电门；车辆关闭电门指令，所述车辆控制模块16通过中控系统1关闭车辆电门；锁上车辆后轮锁指令，通过车辆中控系统1锁上车辆后轮锁；车辆信息上报指令，通过数据传输模块14上报车辆信息；

该服务器3包括接收数据模块31和电子围栏分析模块32，所述接收数据模块31，用于接收车辆位置信息；所述电子围栏分析模块32，将电子围栏控制范围拆分成至少一个多边形区域，根据多边形区域和定位信息进行相交分析判断控制车辆在电子围栏范围内运行。所述电子围栏分析模块32，将电子围栏控制范围拆分分成多个多边形区域，该多边形的特点是数据量小，方便低功耗的中控设备进行运算，降低中控的功耗和存储。该电子围栏控制范围拆建立缓冲区，将缓冲区的面相交运算，得到一个环形的面数据，对环形的面数据进行分解，分解成多个多边形。

所述车辆中控系统1将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网2传输至该服务器3，所述服务器3分析处理接收的信息控制车辆运行。

优选地，所述车辆中控系统包括数据预处理模块12，该数据预处理模块 12用于获取车辆位置信息后进行数据预处理，并且该数据预处理模块12能够获取车辆位置信息，将车辆位置经纬度精确到小数点后7位，获取车辆位置极为精准。

优选地，所述车辆中控系统1包括接收指令模块15，该接收指令模块 15用于接收车辆发送的指令。

优选地，所述车辆中控系统1包括数据存储模块13和数据传输模块14，所述数据存储模块13，用于对预处理的信息进行保存；该数据传输模块14，用于将接收的数据传输至所述服务器3。

所述接收指令模块15将收到指令传输至该电子围栏分析模块32，该电子围栏分析模块32将拆分后的电子围栏数据进行分析处理，该分析处理过程具有低功耗低，复杂度的相交数据分析，当发现相交数据后立即采取相应业务动作，避免和服务器通信导致的延迟。

实施例2

参看图1，与上述实施例的不同之处在于，所述服务3包括下发指令模块34，该指令模块34用于将服务器3对车辆信息分析处理后控制车辆驶出所述电子围栏控制区。

优选地，所述服务器3还包括数据存储模块33，该存储模块33，用于服务器3接收车辆信息。

实施例3

参看图2，与上述实施例的不同之处在于，一种电子围栏控制方法，所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、开始S1；

步骤2)、从车辆中控系统获取车辆定位信息S2；

步骤3)、判断是否启用了电子围栏分析模块32判定车辆运行范围S3；

步骤4)、根据获取的车辆定位信息与电子围栏缓冲区拆分的多边形数据相交分析判断车辆位置信息S4；

步骤5)、如果车辆定位信息与电子围栏缓冲区拆分的多边形区域数据相交，则，进入下一步S5；

步骤6)、执行电子围栏控制区块内的场景指令S6；

步骤7)、结束S8。

上述所述步骤3)车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据不相交，则，执行电子围栏控制区块外的场景指令S7。

本实施例中，该电子围栏可以在本发明系统上实时地进行修改调整，电子围栏支持大量点构成的不规则多边形，满足多变的运营需求；该电子围栏控制区域拆分后的多边形区块数据下发到车辆设备时，仅需要消耗不超过150字节的数据流量，下发耗时在10ms内；通过服务器3的流程控制，可以大量减少电子围栏的下发次数，进一步减少流量消耗。一笔订单(用户下单使用车辆，平均骑行距离大约3km)过程中，平均只需要下发6次围栏数据。在没有订单时是不需要下发围栏数据的；车辆行驶出运营范围(使用电子围栏进行规定的)后，大约3秒(约20m的距离)后车辆会自动关闭电门，最远滑行距离不超过 50m；车辆推行进入运营范围后，大约3秒后便会自动重新启动电门。

该该电子围栏可以在本发明系统上实时地进行数据分析处理，所述数据分析处理过程具有低功耗低，复杂度的相交数据分析，当发现相交数据后立即采取相应业务动作，避免和服务器通信导致的延迟。

实施例4

参看图3，与上述实施例的不同之处在于，上述所述步骤2)启用了电子围栏分析模块来判定车辆运行范围，包括如下方法：

步骤1)开始S31；

步骤2)、服务器3接收到车辆位置信息S32；

步骤3)、判断车辆位置是否距离上一次电子围栏更新后超过100M；如果是，则进步下一步S33；

步骤4)、判断车辆是否距离上一次电子围栏更新后的时间超过10分钟；如果是，则进步下一步S34；

步骤5)、搜索电子围栏周边200M内的多边形区域S35；

步骤6)、搜索到的多边形区域是否和上一次电子围栏更新后的多边形区域一致；如果是，则进入下一步S36；

步骤7)、判定车辆运行范围结束S38。

所述步骤6)搜索到的多边形区域和上一次电子围栏更新后的多边形区域不一致，则将该信息数据发送至所述电子围栏分析模块重新分析处理S37。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、从车辆中控系统获取车辆定位信息；

步骤2)、判断是否启用了电子围栏分析模块来判定车辆运行范围；

步骤3)、根据获取的车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据相交分析判断车辆位置信息；

步骤4)、如果车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据相交，则，进入下一步；

步骤5)、执行电子围栏控制区块内的场景指令；

其中所述步骤2)启用了电子围栏分析模块来判定车辆运行范围，包括如下方法：

步骤1)、服务器接收到车辆位置信息；

步骤2)、判断车辆位置是否距离上一次电子围栏更新后超过100M；如果是，则进入下一步；

步骤3)、判断车辆是否距离上一次电子围栏更新后的时间超过10分钟；如果是，则进入下一步；

步骤4)、搜索电子围栏周边200M内的多边形区域；

步骤5)、搜索到的多边形区域是否和上一次电子围栏更新后的多边形区域一致；如果是，则进入下一步；如果搜索到的多边形区域和上一次电子围栏更新后的多边形区域不一致，则将该信息数据发送至所述电子围栏分析模块重新分析处理；

步骤6)、判定车辆运行范围结束；

其中用于所述电子围栏控制方法的电子围栏控制系统，包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，所述数据采集模块，用于通过车辆GPS定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；所述车辆控制模块，用于控制车辆开启或关闭；该服务器包括接收数据模块和电子围栏分析模块，所述接收数据模块，用于接收车辆位置信息；所述电子围栏分析模块，将电子围栏控制范围拆分成至少一个多边形区域，根据该多边形区域和定位信息进行相交分析判断控制车辆在电子围栏范围内运行；

所述车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行。

2.根据权利要求1所述的一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述车辆中控系统包括数据预处理模块，该数据预处理模块用于获取车辆位置信息后进行数据预处理。

3.根据权利要求1所述的一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述车辆中控系统包括接收指令模块，该接收指令模块用于接收车辆发送的指令。

4.根据权利要求1所述的一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述车辆中控系统包括数据存储模块和数据传输模块，所述数据存储模块，用于对预处理的信息进行保存；该数据传输模块，用于将接收的数据传输至所述服务器。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述服务器包括下发指令模块，该指令模块用于将服务器对车辆信息分析处理后控制车辆驶出所述电子围栏控制区。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述服务器包括数据存储模块，该存储模块，用于服务器接收车辆信息。

7.根据权利要求1所述一种电子围栏控制方法，其特征在于：所述步骤3)车辆定位信息与电子围栏拆分的多边形区域数据不相交，则，执行电子围栏控制区块外的场景指令。

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