專利名稱：越界報(bào)警系統(tǒng)及其越界報(bào)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種越界報(bào)警系統(tǒng)及其越界報(bào)警方法，該系統(tǒng)和方法利用監(jiān) 控中心實(shí)現(xiàn)分析計(jì)算位置信息是否在復(fù)雜多邊形區(qū)域內(nèi)。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)和全球衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，越界報(bào)警終端產(chǎn)品應(yīng)用 越來越普及，如交通領(lǐng)域、安全性要求比較高的領(lǐng)域、旅游領(lǐng)域、民間應(yīng)用 領(lǐng)域等。
然而，現(xiàn)有的越界報(bào)警終端都是基于簡單的圓或四邊形區(qū)域圖形，但實(shí) 際的地理區(qū)域同上述簡單圖形相差很大。因此，現(xiàn)有的越界報(bào)警終端的報(bào)警 精度低。同時(shí)有些越界報(bào)警終端即使可以判斷復(fù)雜區(qū)域圖形，但坐標(biāo)定位和 復(fù)雜區(qū)域計(jì)算都是在報(bào)警終端上完成的，由于這類報(bào)警終端多為嵌入式設(shè) 備，不僅受其自身體積和功能的限制，硬件資源也非常有限，并且還包含很
多其他功能的芯片如GPS芯片，因此報(bào)警終端處理的效率比較低。另一方 面，由于這類終端還要處理復(fù)雜區(qū)域圖形計(jì)算，因而計(jì)算成本也比較高，限 制了此類終端的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種越界報(bào)警的方法和裝置，其解放了報(bào)警終端而 將復(fù)雜的分析計(jì)算功能轉(zhuǎn)移到監(jiān)控中心上進(jìn)行。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-
一種越界報(bào)警系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和報(bào)警終端，監(jiān)控中心與報(bào)警終端通過無線通信鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，其特點(diǎn)在于
監(jiān)控中心包括報(bào)警分析計(jì)算模塊，用于對(duì)報(bào)警終端的位置進(jìn)行分析計(jì) 算，判斷是否在預(yù)設(shè)的越界報(bào)警區(qū)域內(nèi)；
報(bào)警終端包括定位信息獲取模塊，報(bào)警模塊。
其中，所述的報(bào)警終端是指移動(dòng)通訊終端；
其中，所述的定位信息獲取模塊是指GPS模塊；
其中，所述的無線通信鏈路為GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)。
一種越界報(bào)警方法，其特點(diǎn)在于，其包括以下步驟
1) 監(jiān)控中心設(shè)置越界報(bào)警區(qū)域；
2) 該報(bào)警終端采集定位信息；
3) 該報(bào)警終端通過無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送該定位信息；
4) 該監(jiān)控中心將該定位信息與所設(shè)置的報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分析比較計(jì)算， 判斷該定位信息是否在該設(shè)置的報(bào)警區(qū)域內(nèi)；
5) 如果越界，該監(jiān)控中心通過無線通信鏈路向該報(bào)警終端發(fā)送越界報(bào) 警信息； 、
6) 該報(bào)警終端執(zhí)行越界報(bào)警。
其中，該監(jiān)控中心設(shè)置的越界報(bào)警區(qū)域?yàn)閺?fù)雜區(qū)域多邊形。 其中，該監(jiān)控中心對(duì)該定位信息和該設(shè)置的報(bào)警區(qū)域分析比較計(jì)算過程 包括以下步驟
1) 該監(jiān)控中心獲取該位置坐標(biāo)信息和多邊形區(qū)域坐標(biāo)信息，并輸入到 其上的報(bào)警分析計(jì)算模塊；
2) 該報(bào)警分析計(jì)算模塊利用判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的圖形學(xué)原理，構(gòu) 建一條以該已知位置坐標(biāo)為起點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)點(diǎn)為終點(diǎn)的平行于X軸的射線；
3) 該報(bào)警分析計(jì)算模塊循環(huán)獲取該多邊形區(qū)域的一條邊，判斷該邊是 否平行于X軸，如果平行，繼續(xù)獲取該多邊形區(qū)域的其他邊，否則執(zhí)行下一 步；
4) 判斷該位置坐標(biāo)點(diǎn)是否在該邊上，如果是在該邊上，則該位置坐標(biāo)點(diǎn)在該區(qū)域內(nèi)，停止計(jì)算，否則執(zhí)行下一步；
5) 判斷該邊是否與該射線相交，如果不相交，則繼續(xù)獲取該多邊形區(qū) 域的其他邊；
6) 如果相交，則記錄交點(diǎn)的總個(gè)數(shù)，判斷該多邊形區(qū)域是否還有其他 邊沒有被獲取到，如果有，則繼續(xù)獲取該多邊形區(qū)域的其他邊；
7) 如果沒有，則判斷記錄交點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。如果為奇數(shù)，則該位置坐標(biāo) 在該區(qū)域內(nèi)，否則該位置坐標(biāo)不在區(qū)域內(nèi)。
其中，該監(jiān)控中心分析該復(fù)雜多邊形區(qū)域，構(gòu)建包含該復(fù)雜多邊形區(qū)域 的外包矩形區(qū)域，如果該位置坐標(biāo)信息不位于該外包矩形區(qū)域內(nèi)，則該位置 坐標(biāo)信息也不在該復(fù)雜多邊形區(qū)域內(nèi)，停止計(jì)算。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于
1、 該報(bào)警終端能很好的適應(yīng)復(fù)雜地理區(qū)域越界報(bào)警，且報(bào)警精度高、 全天候、快捷準(zhǔn)確，更切合實(shí)際應(yīng)用；
2、 解放了報(bào)警終端而將復(fù)雜的分析計(jì)算功能轉(zhuǎn)移到監(jiān)控中心上進(jìn)行， 實(shí)現(xiàn)高速計(jì)算，并且將圖形學(xué)中判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的原理應(yīng)用到了分析 計(jì)算模塊中。


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圖1為本發(fā)明的越界報(bào)警裝置的模塊組成示意圖。
圖2為本發(fā)明的越界報(bào)警監(jiān)控中心啟動(dòng)越界報(bào)警的流程示意圖。
圖3為本發(fā)明的越界報(bào)警監(jiān)控中心解除越界報(bào)警的流程示意圖。
圖4為本發(fā)明的越界報(bào)警流程示意圖。
圖5為本發(fā)明的復(fù)雜區(qū)域多邊形的計(jì)算流程示意圖。
圖6為本發(fā)明中，判斷點(diǎn)是否在規(guī)則五邊形中的對(duì)比示意圖。
圖7為本發(fā)明中，判斷點(diǎn)是否在不規(guī)則多邊形中的對(duì)比示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
一、 本發(fā)明的硬件配置
如圖1所示，該圖為本發(fā)明的越界報(bào)警系統(tǒng)的組成示意圖。在本實(shí)施例
中，包括GPS移動(dòng)通信報(bào)警終端101、 GPRS無線通信鏈路102和報(bào)警監(jiān)控與 計(jì)算中心103三大組成部分。GPS移動(dòng)通信報(bào)警終端模塊101主要完成GPS 位置信息獲取及越界報(bào)警功能，GPRS無線通信鏈路102主要完成報(bào)警終端和 監(jiān)控計(jì)算中心的數(shù)據(jù)傳輸功能，報(bào)警監(jiān)控與計(jì)算中心103主要完成報(bào)警指令 監(jiān)控和復(fù)雜多邊形區(qū)域分析及計(jì)算功能。
二、 本發(fā)明的監(jiān)控中心啟動(dòng)和解除越界報(bào)警的流程 在報(bào)警終端執(zhí)行越界報(bào)警的動(dòng)作之前，需要由監(jiān)控中心啟動(dòng)報(bào)警終端的
報(bào)警功能，而在不需要報(bào)警終端執(zhí)行越界報(bào)警功能時(shí)，也需要解除報(bào)警終端 的越界報(bào)警功能。所以，在闡述越界報(bào)警流程之前，先介紹一下啟動(dòng)和解除 越界報(bào)警的流程。
如圖2所示，該圖為本發(fā)明的越界報(bào)警監(jiān)控中心啟動(dòng)越界報(bào)警流程示意 圖，其實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心向報(bào)警終端啟動(dòng)越界報(bào)警及報(bào)警終端予以確認(rèn)的功能。 具體流程如下
步驟201，監(jiān)控中心指令操作者進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證，也就是步驟202，比較 用戶當(dāng)前輸入的密鑰和預(yù)先設(shè)置的密鑰是否匹配。如果匹配，執(zhí)行步驟203， 否則提示失敗。
步驟203，監(jiān)控中心通過GPRS無線通信鏈路向報(bào)警終端發(fā)送啟動(dòng)越界 報(bào)警指令。步驟204，如果發(fā)送成功，執(zhí)行步驟205，否則提示失敗。
步驟205，報(bào)警終端通過GPRS無線通信鏈路向監(jiān)控中心回復(fù)啟動(dòng)越界 報(bào)警確認(rèn)指令，表明已經(jīng)收到來自監(jiān)控中心的啟動(dòng)指令。步驟206，如果發(fā) 送成功，執(zhí)行步驟207，否則提示失敗。
步驟207，向監(jiān)控中心回復(fù)啟動(dòng)越界報(bào)警成功。而如圖3所示，該圖為本發(fā)明越界報(bào)警監(jiān)控中心解除越界報(bào)警流程示意 圖，其實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心向報(bào)警終端解除越界報(bào)警及報(bào)警終端予以確認(rèn)的功能。
該流程和圖2中啟動(dòng)越界報(bào)警流程類似，具體流程如下
步驟301，監(jiān)控中心指令操作者進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證，也就是步驟302，比較 用戶當(dāng)前輸入的密鑰和預(yù)先設(shè)置的密鑰是否匹配。如果匹配，執(zhí)行步驟303， 否則提示失敗。
步驟303，監(jiān)控中心通過GPRS無線通信鏈路向報(bào)警終端發(fā)送解除越界 報(bào)警指令。步驟304，如果發(fā)送成功，執(zhí)行步驟305，否則提示失敗。
步驟305，報(bào)警終端通過GPRS無線通信鏈路向監(jiān)控中心回復(fù)解除越界 報(bào)警確認(rèn)指令，表明已經(jīng)收到來自監(jiān)控中心的解除指令。步驟306，如果發(fā) 送成功，執(zhí)行步驟307，否則提示失敗。
步驟307，向監(jiān)控中心回復(fù)解除越界報(bào)警成功。
三、本發(fā)明的越界報(bào)警流程
如圖4所示，該圖為本發(fā)明的越界報(bào)警流程示意圖。具體流程如下-步驟401，報(bào)警終端采集GPS定位信息包括經(jīng)度、緯度、方向、速度等。 步驟402，如果釆集成功，執(zhí)行步驟403,否則繼續(xù)步驟401。 步驟403，報(bào)警終端通過GPRS無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送所采集的 定位信息。
步驟404，如果發(fā)送成功，執(zhí)行步驟405啟動(dòng)報(bào)警分析計(jì)算模塊，否則 繼續(xù)步驟403。
通過步驟410，監(jiān)控中心設(shè)置越界報(bào)警區(qū)域，將步驟402獲得的所述定 位信息與設(shè)置的報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分析比較計(jì)算，步驟406判斷是該定位信息是 否越界。如果越界，執(zhí)行步驟407，否則不報(bào)警。
步驟407，監(jiān)控中心通過GPRS無線通信鏈路向報(bào)警終端發(fā)送越界報(bào)警 信息。步驟40S，如果發(fā)送成功，執(zhí)行步驟409，否則繼續(xù)步驟407。
步驟409，報(bào)警終端進(jìn)行越界報(bào)警，具體可包括語音提示、顯示報(bào)警畫 面、響報(bào)警聲等方本越界報(bào)警流程中的關(guān)鍵步驟是對(duì)定位信息和設(shè)置的報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分 析計(jì)算，該分析計(jì)算在監(jiān)控中心中進(jìn)行，之后通過無線通信方式發(fā)送給報(bào)警 終端，這也是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的顯著的進(jìn)步。監(jiān)控中心可以采用個(gè)人 電腦等設(shè)備，相比現(xiàn)有技術(shù)中在報(bào)警終端等嵌入式設(shè)備上完成計(jì)算，能夠?qū)?現(xiàn)高精度、高速度的計(jì)算，進(jìn)而加快判別速度。
四、本發(fā)明越界報(bào)警流程中，復(fù)雜區(qū)域多邊形的分析計(jì)算流程 下面具體介紹對(duì)定位信息和報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分析計(jì)算的原理和流程。本分 析計(jì)算模塊在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)采用C編程語言實(shí)現(xiàn)，利用了圖形學(xué)中判斷點(diǎn)是否 在多邊形內(nèi)的原理，該原理為公知技術(shù)，為理解下文方便，現(xiàn)簡要介紹如下， 該原理為由該點(diǎn)引出一條射線，如果射線與該多邊形的交點(diǎn)為奇數(shù)個(gè)，則 該點(diǎn)在該多邊形內(nèi)；否則該點(diǎn)在該多邊形外。
1) 如圖6，對(duì)于一規(guī)則的五邊形，判斷點(diǎn)O是否在五邊形內(nèi)部時(shí)，以 O為起點(diǎn)，作一條平行于X軸的射線OX，則當(dāng)有1個(gè)交點(diǎn)(注意1為奇數(shù)) 時(shí)，O在該五邊形內(nèi)；當(dāng)有2個(gè)交點(diǎn)(注意2為偶數(shù))時(shí)，O不在該五邊形 內(nèi)。
2) 如圖7，對(duì)于一不規(guī)則的多邊形，判斷點(diǎn)O是否在該多邊形內(nèi)部時(shí)， 同樣以O(shè)為起點(diǎn)，作一條平行于X軸的射線OX，則當(dāng)有3個(gè)交點(diǎn)(注意3 為奇數(shù))時(shí)，O在該多邊形內(nèi)；當(dāng)有4個(gè)交點(diǎn)(注意4為偶數(shù))時(shí)，O不在 該多邊形內(nèi)。
如圖5所示，該圖為本發(fā)明復(fù)雜區(qū)域多邊形計(jì)算流程示意圖。具體流程 如下
步驟501，監(jiān)控計(jì)算中心獲取位置坐標(biāo)信息和多邊形區(qū)域坐標(biāo)信息。 步驟502，監(jiān)控計(jì)算中心為了加快判別速度，分析步驟501中的所述坐 標(biāo)信息，構(gòu)建最大外包矩形區(qū)域。如果位置坐標(biāo)信息位于所述的最大外包矩 形區(qū)域內(nèi)，則執(zhí)行步驟503，否則表明位置坐標(biāo)也不在該多邊形區(qū)域內(nèi)，停 止計(jì)算。
步驟503，構(gòu)建一條以已知位置坐標(biāo)為起點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)點(diǎn)為終點(diǎn)的平行于x軸的射線。
步驟504，循環(huán)獲取多邊形區(qū)域的一條邊，判斷該邊是否平行于X軸。 步驟505，如果平行，則表明射線和該邊沒有交點(diǎn)，繼續(xù)步驟504，否 則執(zhí)行步驟506。
步驟506，判斷位置坐標(biāo)點(diǎn)是否在所述的邊上。如果是在邊上，則表明 位置坐標(biāo)在區(qū)域內(nèi)，停止計(jì)算，否則執(zhí)行步驟507。
步驟507，判斷所述的邊是否與上述射線相交。如果相交，執(zhí)行步驟508， 否則繼續(xù)步驟504。
步驟50S，交點(diǎn)計(jì)數(shù)器加l (該交點(diǎn)計(jì)數(shù)器即為程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)的一個(gè)變量， 用于記錄交點(diǎn)的總個(gè)數(shù))，之后執(zhí)行步驟509判斷是否還有更多的多邊形邊。 如果有，繼續(xù)步驟504，否則執(zhí)行步驟510。
步驟510，取得交點(diǎn)計(jì)數(shù)器除以2的余數(shù)，判斷該余數(shù)是否為l。如果 是，則表明該該射線與多邊形有奇數(shù)個(gè)交點(diǎn)，該位置坐標(biāo)在區(qū)域內(nèi)，否則， 位置坐標(biāo)不在區(qū)域內(nèi)。
由于采用了上述實(shí)現(xiàn)方法，故越界報(bào)警裝置對(duì)復(fù)雜區(qū)域圖形報(bào)警精度 高，快捷準(zhǔn)確，更切合實(shí)際應(yīng)用。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這 些實(shí)施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求 書限定。
權(quán)利要求
1、一種越界報(bào)警系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和報(bào)警終端，監(jiān)控中心與報(bào)警終端通過無線通信鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，其特征在于所述的監(jiān)控中心包括報(bào)警分析計(jì)算模塊，用于對(duì)報(bào)警終端的位置進(jìn)行分析計(jì)算；所述的報(bào)警終端包括定位信息獲取模塊，報(bào)警模塊。
2、 如權(quán)利要求1所述的越界報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警終端是指移動(dòng)通訊終端。
3、 如權(quán)利要求1所述的越界報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的定位信息獲取模塊是指GPS模塊。
4、 如權(quán)利要求1所述的越界報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的無線通信鏈路是指GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)。
5、 如權(quán)利要求1所述的越界報(bào)警系統(tǒng)的越界報(bào)警方法，其特征在于，其包括以下步驟1) 監(jiān)控中心設(shè)置越界報(bào)警區(qū)域；2) 報(bào)警終端采集定位信息；3) 該報(bào)警終端通過無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送該定位信息；4) 該監(jiān)控中心將該定位信息與所設(shè)置的越界報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分析比較計(jì)算，判斷該定位信息是否在所設(shè)置的越界報(bào)警區(qū)域內(nèi)；5) 如果越界，該監(jiān)控中心通過無線通信鏈路向該報(bào)警終端發(fā)送越界報(bào)警"f曰息；6) 該報(bào)警終端執(zhí)行越界報(bào)警。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的越界報(bào)警方法，其特征在于，該監(jiān)控中心設(shè)置的越界報(bào)警區(qū)域?yàn)閺?fù)雜多邊形區(qū)域。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的越界報(bào)警方法，其特征在于，該監(jiān)控中心對(duì)該定位信息和所設(shè)置的越界報(bào)警區(qū)域分析比較計(jì)算過程包括以下步驟1) 該監(jiān)控中心獲取該位置坐標(biāo)信息和多邊形區(qū)域坐標(biāo)信息，并輸入到其上的報(bào)警分析計(jì)算模塊；2) 該報(bào)警分析計(jì)算模塊利用判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)的圖形學(xué)原理，構(gòu)建一條以該已知位置坐標(biāo)為起點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)點(diǎn)為終點(diǎn)的平行于X軸的射線；3) 該報(bào)警分析計(jì)算模塊循環(huán)獲取該多邊形區(qū)域的一條邊，判斷該邊是否平行于x軸，如果平行，繼續(xù)獲取該多邊形區(qū)域的其他邊，否則執(zhí)行下一步；4) 判斷該位置坐標(biāo)點(diǎn)是否在該邊上，如果是在該邊上，則該位置坐標(biāo)點(diǎn)在該區(qū)域內(nèi)，停止計(jì)算，否則執(zhí)行下一步； 5) 判斷該邊是否與該射線相交，如果不相交，則繼續(xù)獲取該多邊形區(qū)域的其他邊；6) 如果相交，則記錄交點(diǎn)的總個(gè)數(shù)，判斷該多邊形區(qū)域是否還有其他邊沒有被獲取到，如果有，則繼續(xù)獲取該多邊形區(qū)域的其他邊；7) 如果沒有，則判斷記錄交點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。如果為奇數(shù)，則該位置坐標(biāo)在該區(qū)域內(nèi)，否則該位置坐標(biāo)不在區(qū)域內(nèi)。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的越界報(bào)警方法，其特征在于，該監(jiān)控中心分析該復(fù)雜多邊形區(qū)域，構(gòu)建包含該復(fù)雜多邊形區(qū)域的外包矩形區(qū)域，如果該位置坐標(biāo)信息不位于該外包矩形區(qū)域內(nèi)，則該位置坐標(biāo)信息不在該復(fù)雜多邊形區(qū)域內(nèi)，停止計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種越界報(bào)警系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和報(bào)警終端，監(jiān)控中心包括報(bào)警分析計(jì)算模塊，報(bào)警終端包括定位信息獲取模塊和報(bào)警模塊。同時(shí)還公開了該系統(tǒng)的越界報(bào)警方法，包括步驟1)監(jiān)控中心設(shè)置越界報(bào)警區(qū)域；2)報(bào)警終端采集定位信息并通過無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送該定位信息；3)監(jiān)控中心將該定位信息與設(shè)置的報(bào)警區(qū)域進(jìn)行分析比較計(jì)算，判斷該定位信息是否在該設(shè)置的報(bào)警區(qū)域內(nèi)；4)如果越界，監(jiān)控中心通過無線通信鏈路向報(bào)警終端發(fā)送越界報(bào)警信息；5)該報(bào)警終端執(zhí)行越界報(bào)警。本發(fā)明能夠?qū)?shí)際復(fù)雜地理區(qū)域環(huán)境實(shí)現(xiàn)高精度報(bào)警；解放了報(bào)警終端而將復(fù)雜的分析計(jì)算功能轉(zhuǎn)移到監(jiān)控中心上進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)高速計(jì)算。
文檔編號(hào)G08B25/00GK101483002SQ20081003236
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者曾垂喜 申請(qǐng)人:希姆通信息技術(shù)(上海)有限公司