ES2285540T3 - Procedimiento y sistema para la deteccion de un paso de limite de demarcacion para dispositivos incorporados en vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para detectar un paso de un límite de demarcación, comprendiendo el procedimiento: identificar un límite de demarcación dentro de un sistema de coordenadas, en el que el límite de demarcación está definido mediante al menos un rectángulo (110); identificar un conjunto de coordenadas asociadas a una ubicación particular de un dispositivo monitorizado (700); girar el conjunto de coordenadas identificado un ángulo (405) entre un lado seleccionado de un rectángulo particular (110) del límite de demarcación y un eje del sistema de coordenadas; y comparar el conjunto de coordenadas girado con un rectángulo girado (110'') para determinar si la ubicación del dispositivo monitorizado (700) está localizada dentro del rectángulo particular (110), en el que el rectángulo particular (110) se gira el ángulo (405) para formar el rectángulo girado (110'') de tal modo que el lado seleccionado del rectángulo girado (110'') quede orientado paralelo al eje del sistema de coordenadas.
Description
Procedimiento y sistema para la detección de un
paso de límite de demarcación para dispositivos incorporados en
vehículos.
Esta descripción se refiere a la detección de la
ubicación de un dispositivo móvil y, más particularmente, a la
detección de movimiento de un dispositivo móvil a través de un
límite de demarcación predeterminado.
Las acciones que tienen lugar dentro de un área
pueden estar sujetas a determinadas restricciones y cuando una
persona, vehículo u objeto sale del área, pueden cambiar o
levantarse las restricciones. Por esta razón, existen situaciones
en las que es necesario detectar cuándo se sale de un área y se
entra en otra. Por ejemplo, el Acuerdo Internacional del Impuesto
sobre el Combustible (IFTA) exige que se paguen impuestos a cada
estado por el combustible que se use en ese estado. El IFTA es un
acuerdo entre 48 estados de Estados Unidos y 10 provincias de
Canadá para simplificar la notificación de impuestos sobre el uso de
combustibles por empresas de transporte interestatal por camión. La
notificación del IFTA reduce significativamente los trámites y
normaliza la notificación de los impuestos sobre el uso de
combustibles. Para participar en el IFTA, un conductor de un
vehículo registra manualmente lecturas del odómetro y el indicador
del nivel de combustible del vehículo después de cada paso de
límite de demarcación. Al final de un trayecto, el conductor
notifica las lecturas del recorrido en millas y del combustible
tomadas durante el trayecto. Las lecturas del recorrido en millas y
del combustible permiten el cálculo manual de la distancia recorrida
y del combustible usado en cada uno de los estados visitados por el
conductor, a partir del cual se calcula la deuda a esos estados en
impuestos sobre combustible.
Se pueden implementar técnicas para detectar
automáticamente el paso de límites de demarcación. Un procedimiento
tal se desvela, por ejemplo, en
US-A-5270937. Entre otras cosas, la
detección automática de movimiento a través de un límite de
demarcación simplifica el procedimiento de notificación de impuestos
sobre el uso de combustibles. Una rutina de detección automática de
límites de demarcación y de recogida de datos sobre vehículos se
puede usar para notificar la distancia recorrida y la cantidad de
combustible usado en cada uno de los estados y provincias que
participan en el IFTA. El impuesto que se debe a los estados
visitados se puede calcular automáticamente a partir de los
informes de distancia recorrida y combustible usado.
Las técnicas no se limitan al uso en el cálculo
de impuestos sobre combustibles o a la detección de pasos de
fronteras estatales, sino que se pueden usar para detectar cualquier
tipo de paso de límites de demarcación.
En un aspecto general, se pueden recuperar datos
que definen rectángulos asociados a un límite de demarcación y se
puede identificar una ubicación actual de un dispositivo
monitorizado. La ubicación actual se puede comparar con los
rectángulos que usan los datos que definen los rectángulos y una
determinación de que la ubicación actual está dentro de un
rectángulo puede indicar un paso de límite de demarcación.
Las implementaciones pueden incluir una o más de
las siguientes características. Por ejemplo, un límite de
demarcación se puede definir dentro de un sistema de coordenadas
usando uno o más rectángulos y se puede determinar un ángulo entre
un lado seleccionado de un rectángulo específico del límite de
demarcación y un eje del sistema de coordenadas. El rectángulo
específico se puede girar el ángulo de tal modo que el lado
seleccionado del rectángulo girado se oriente paralelo al eje del
sistema de coordenadas. Se puede identificar y girar el ángulo un
conjunto de coordenadas asociado a una ubicación particular de un
dispositivo monitorizado. El conjunto de coordenadas girado se
puede comparar con el rectángulo girado para determinar si la
ubicación del dispositivo monitorizado está dentro del rectángulo
específico.
Un paso de límite de demarcación se puede
detectar si la ubicación del dispositivo monitorizado se localiza
dentro del rectángulo específico. Se puede dar comienzo a una
respuesta preseleccionada si se detecta un paso de límite de
demarcación. La respuesta preseleccionada puede incluir determinar
una nueva jurisdicción en la que se entra como consecuencia del
paso de límite de demarcación, cargar un límite de demarcación para
la nueva jurisdicción y detectar un paso del límite de demarcación
de la nueva jurisdicción. La respuesta preseleccionada puede
incluir la reunión de información relacionada con el paso de límites
de demarcación. El dispositivo monitorizado puede ser un vehículo y
la información reunida puede incluir una distancia recorrida y/o
una cantidad de combustible usado por el vehículo. La información
reunida se puede enviar por una interfaz inalámbrica a un servidor
central y también se puede almacenar en el dispositivo que se está
monitorizando.
El límite de demarcación se puede definir
mediante una colección de rectángulos solapantes y se puede
seleccionar un rectángulo diferente de la colección de rectángulos
solapantes si no se localiza dentro de un rectángulo actual la
ubicación del dispositivo monitorizado. El rectángulo diferente se
puede girar un ángulo entre un lado seleccionado del rectángulo
diferente y un eje del sistema de coordenadas, de tal modo que el
lado seleccionado del rectángulo diferente girado se oriente
paralelo al eje del sistema de coordenadas. El conjunto de
coordenadas identificado se puede girar el ángulo entre el lado
seleccionado del rectángulo diferente y el eje del sistema de
coordenadas para generar un segundo conjunto de coordenadas giradas.
El segundo conjunto de coordenadas giradas se puede comparar con el
rectángulo diferente girado para determinar si la ubicación del
dispositivo monitorizado está dentro del rectángulo diferente. El
rectángulo se puede definir mediante coordenadas de dos vértices
opuestos del rectángulo. Girar el límite de demarcación puede
implicar girar el ángulo las coordenadas de los dos vértices
opuestos del rectángulo y comparar el conjunto de coordenadas girado
puede implicar comparar el conjunto de coordenadas girado con las
coordenadas giradas de los dos vértices opuestos del rectángulo.
El límite de demarcación puede representar un
límite de demarcación entre una primera jurisdicción y una segunda
jurisdicción adyacente. El límite de demarcación se puede almacenar
como archivo mediante el dispositivo monitorizado. El archivo se
puede ajustar al formato, por ejemplo, de un formato XML o un
formato binario. El rectángulo puede incluir un indicador asociado
de una jurisdicción ocupada si la ubicación del dispositivo
monitorizado está dentro del rectángulo específico. Se puede cargar
un límite de demarcación para la jurisdicción ocupada si la
ubicación del dispositivo monitorizado está situada dentro del
rectángulo específico. La definición del límite de demarcación, la
determinación del ángulo y el giro del rectángulo específico puede
realizarlos un servidor central. La identificación del conjunto de
coordenadas asociado a una ubicación particular, el giro del
conjunto de coordenadas identificadas y la comparación del conjunto
de coordenadas girado con el rectángulo girado puede realizarlos el
dispositivo monitorizado, tanto como la recuperación de datos que
definen rectángulos asociados al límite de demarcación, la
identificación de la ubicación actual del dispositivo monitorizado y
la comparación de la ubicación actual con los
rectángulos.
rectángulos.
Se puede determinar una distancia cubierta y/o
una cantidad de combustible usado dentro de una jurisdicción
definida por el límite de demarcación. Se pueden determinar
estadísticas relacionadas con la jurisdicción definida por el
límite de demarcación. Cuando se indica un paso de límite de
demarcación, se pueden recuperar datos del límite de demarcación de
la jurisdicción adyacente; los datos del límite de demarcación de la
jurisdicción adyacente pueden definir rectángulos asociados a un
límite de demarcación de una jurisdicción adyacente que pasa a
ocuparse tras un paso de límite de demarcación. Los rectángulos
pueden corresponder al límite de demarcación de una jurisdicción
actual y los rectángulos que definen los límites de demarcación de
jurisdicciones adyacentes pueden no solapar los rectángulos
correspondientes al límite de demarcación de la jurisdicción
actual.
Los datos que definen rectángulos pueden
incluir, para cada rectángulo, un ángulo de giro para el rectángulo
y coordenadas giradas de dos vértices opuestos del rectángulo, y las
coordenadas giradas pueden corresponder a coordenadas del
rectángulo que se han girado el ángulo de giro. Comparar la
ubicación actual con los rectángulos puede implicar seleccionar un
rectángulo de los datos que definen rectángulos, girar un conjunto
de coordenadas que definen la ubicación actual un ángulo de giro
asociado al rectángulo seleccionado y comparar las coordenadas
giradas que definen la ubicación actual con coordenadas giradas de
dos vértices opuestos del rectángulo seleccionado.
En otro aspecto general, se puede usar un
localizador para identificar una ubicación de un dispositivo
monitorizado y una memoria puede operar para almacenar ángulos de
giro y coordenadas giradas asociados a un límite de demarcación
predeterminado. Las coordenadas giradas pueden corresponder a
coordenadas originales que definen el límite de demarcación
predeterminado en un sistema de coordenadas. Cada una de las
coordenadas originales se puede girar un ángulo de giro
correspondiente para generar las coordenadas giradas
correspondientes antes de almacenar en la memoria cada una de las
coordenadas giradas. Las coordenadas giradas pueden definir al menos
un rectángulo de un límite de demarcación girado. Un procesador
puede operar para girar coordenadas que representan la ubicación
identificada uno o más de los ángulos de giro almacenados para
calcular coordenadas de ubicación giradas y para comparar las
coordenadas de ubicación giradas con coordenadas giradas
correspondientes, con el fin de determinar una posición relativa
entre el dispositivo monitorizado y el límite de demarcación
predeterminado.
Las implementaciones pueden incluir una o más de
las siguientes características. Por ejemplo, el dispositivo
monitorizado puede incluir el localizador, la memoria y el
procesador. Un transmisor móvil puede operar para enviar con
carácter selectivo un mensaje basado en la posición del dispositivo
monitorizado respecto al límite de demarcación predeterminado. La
memoria puede almacenar datos correspondientes a segmentos del
límite de demarcación girado y cada segmento se puede identificar
mediante uno o más conjuntos de coordenadas giradas y puede tener
un ángulo de giro asociado. El límite de demarcación representa un
límite de demarcación en torno a un área geográfica y cada segmento
del límite de demarcación puede ser un rectángulo. Un segundo
procesador puede operar para calcular los ángulos de giro y para
girar las coordenadas originales que definen el límite de
demarcación el ángulo de giro correspondiente, para generar las
coordenadas giradas antes de almacenar en la memoria los ángulos de
giro y las coordenadas giradas. Cada segmento puede tener uno o más
bordes que estén orientados paralelos a un eje del sistema de
coordenadas y cada ángulo de giro se puede definir mediante un
ángulo entre un eje del sistema de coordenadas y un lado del
segmento asociado a las coordenadas originales que han de girarse.
El localizador puede ser un receptor de satélite de posicionamiento
global.
En los dibujos que se adjuntan y la descripción
subsiguiente se exponen los detalles de una o más implementaciones.
Otras características se desprenderán de la descripción y los
dibujos y de las reivindicaciones. El alcance de esta invención
queda definido por las reivindicaciones que se adjuntan.
La Fig. 1 es un ejemplo ilustrativo de un límite
de demarcación predefinido.
La Fig. 2A es un ejemplo ilustrativo de un
límite de demarcación mal definido.
La Fig. 2B es un ejemplo ilustrativo de una
corrección del límite de demarcación mal definido de la Fig. 2A.
Las Figs. 3 y 9 son organigramas de
procedimientos para detectar movimiento a través de un límite de
demarcación predefinido.
Las Figs. 4A a 4H son diagramas que ilustran la
determinación del ángulo de giro para los rectángulos en el límite
de demarcación.
Las Figs. 5A y 5B son diagramas que ilustran un
procedimiento para ordenar las coordenadas que definen cada
rectángulo en el límite de demarcación.
La Fig. 6A es un diagrama que ilustra la
transformación de giro de un rectángulo en el límite de
demarcación.
La Fig. 6B es un diagrama que ilustra la
transformación de giro de un conjunto de coordenadas de
posición.
La Fig. 7 es un diagrama de un sistema
representativo para detectar movimiento de un dispositivo móvil a
través de un límite de demarcación.
La Fig. 8 es un organigrama de un procedimiento
para definir y almacenar límites de demarcación.
En los distintos dibujos, los símbolos de
referencia similares indican elementos similares.
Se puede usar una rutina de detección de límite
de demarcación para dar comienzo automáticamente a una respuesta
predeterminada cuando un dispositivo móvil cruza un límite de
demarcación virtual predeterminado. Una implementación está en el
dominio de la notificación de estadísticas de uso de combustible
cuando se cruzan límites de demarcación entre estados. Sin embargo,
deberá entenderse que la rutina se puede usar en otros tipos de
aplicación en los que sea deseable monitorizar si un dispositivo
móvil ha cruzado o no más límites virtuales de demarcación.
En el caso de notificación de estadísticas de
uso de combustible, un conductor de un vehículo no tiene que
notificar manualmente sus lecturas de odómetro e indicador del nivel
de combustible siempre que se cruce un límite de demarcación entre
dos estados o provincias. Cada vez que se cruza el límite de
demarcación, el dispositivo móvil que monitoriza la posición del
vehículo puede recuperar las lecturas del odómetro y el indicador
del nivel de combustible y enviarlas a un sistema central que
compila la información y calcula el impuesto sobre combustibles que
se debe a los estados que ha visitado el conductor. Asimismo, se
puede cargar el límite de demarcación en torno al estado en el que
entra el vehículo como consecuencia del paso del límite de
demarcación y el dispositivo móvil puede operar para detectar
movimiento del vehículo a través del límite de demarcación del nuevo
estado.
Al implementar el algoritmo de detección de
límites de demarcación sobre dispositivos móviles, particularmente
sobre dispositivos incorporados que tienen potencias de
procesamiento limitadas, la reducción del número de cálculos
necesarios para efectuar un trabajo útil ayuda a evitar la
sobrecarga del procesador local del dispositivo móvil. Determinar
si un dispositivo móvil ha cruzado un límite de demarcación
predefinido puede implicar un cálculo relativamente intensivo de la
UCP.
Las técnicas descritas proporcionan una manera
eficaz de definir un límite de demarcación y determinar si unas
coordenadas asociadas a una ubicación particular indican que se ha
cruzado el límite de demarcación. En particular, las técnicas
permiten que la mayor parte de los cálculos necesarios para
implementar la rutina de detección de límite de demarcación se
efectúen en un ordenador de escritorio u otro dispositivo de
tratamiento de gran potencia y requieren un procesamiento o unas
comunicaciones muy pequeños por parte del dispositivo móvil
monitorizado.
Inicialmente se definen uno o más límites de
demarcación. Por ejemplo, la Fig. 1 muestra un mapa 100 que
representa una jurisdicción 105, que es, en este caso, el estado de
California. Una jurisdicción es una superficie de tierra, tal como
un estado o una provincia o cualquier otra área geográfica
gubernamental o no gubernamental. Se ha aumentado el mapa 100 con
una serie de rectángulos solapantes 110. Los rectángulos 110 definen
la frontera aproximada entre la jurisdicción de California 105 y
las otras jurisdicciones que son adyacentes a la jurisdicción de
California 105. La ubicación actual de un dispositivo móvil cuyo
movimiento a través de límites de demarcación se monitoriza se
compara con las ubicaciones de los rectángulos 110 de límites de
demarcación. Cuando la ubicación actual del vehículo u otro
dispositivo móvil está dentro de uno de los rectángulos de límite de
demarcación 110, se ha producido el movimiento a través del límite
de demarcación de la jurisdicción de California 105 al interior de
una jurisdicción adyacente.
Cada rectángulo de límite de demarcación 110
también contiene un identificador de la nueva jurisdicción en la
que se ha entrado como consecuencia de la entrada en el rectángulo
de límite de demarcación 110. Cuando se entra en un rectángulo de
límite de demarcación 110, se ha cruzado el límite de demarcación de
una nueva jurisdicción y la ubicación actual está dentro de una
segunda jurisdicción. La identidad de la segunda jurisdicción es
indicada por el identificador de la siguiente jurisdicción del
rectángulo de límite de demarcación 110 en el que ha entrado el
vehículo. Para facilitar la detección de movimiento a través del
límite de demarcación de la recién ocupada segunda jurisdicción, se
cargan rectángulos que representan el límite de demarcación de la
segunda jurisdicción. Si no hay disponibles datos de límites de
demarcación de la jurisdicción para la jurisdicción que será
ocupada tras un paso de límite de demarcación desde la primera
jurisdicción, el identificador de la siguiente jurisdicción para el
rectángulo 110 se deja indefinido. Cuando se entra en un rectángulo
110 con un identificador de siguiente jurisdicción indefinido, no
se carga otro límite de demarcación de jurisdicción.
Cada rectángulo de límite de demarcación 110 se
puede definir mediante las coordenadas por satélite de
posicionamiento global (GPS) de dos vértices opuestos del
rectángulo 110. En una implementación, los rectángulos de límite de
demarcación 110 pueden quedar asentados ligeramente fuera del límite
geopolítico de demarcación real de una jurisdicción. Una separación
de unos pocos metros entre el límite de demarcación real de
jurisdicción y los rectángulos de límite de demarcación 110 da
cuenta de inexactitudes potenciales para detectar la ubicación
precisa de un dispositivo o vehículo monitorizado y garantiza que el
límite de demarcación real de la jurisdicción se ha cruzado
realmente cuando se ha entrado en un rectángulo de límite de
demarcación 110, dado que se dará con el límite de demarcación real
de la jurisdicción antes de que se entre en el rectángulo de límite
de demarcación 110 (a diferencia de pasar simplemente cerca del
límite de demarcación).
La separación también permite que se definan
límites de demarcación de jurisdicción para jurisdicciones
adyacentes sin solape. Cuando se incluye la separación, ninguna
parte del límite de demarcación de jurisdicción está dentro de la
jurisdicción. En su lugar, el límite de demarcación queda
completamente dentro de las jurisdicciones adyacentes. Por ejemplo,
cuando dos jurisdicciones son adyacentes entre sí, el límite de
demarcación en torno a la primera jurisdicción se localizará dentro
de la segunda jurisdicción, y el límite de demarcación en torno a
la segunda jurisdicción se localizará dentro de la primera
jurisdicción. Por lo tanto, no existe solape entre los dos límites
de demarcación de jurisdicción.
Si existe un solape en los límites de
demarcación en torno a las dos jurisdicciones adyacentes, los pasos
del límite de demarcación serán entonces falsamente detectados. El
solape permite que se localice simultáneamente el dispositivo móvil
que se está monitorizando dentro de un rectángulo de límite de
demarcación a partir de múltiples límites de demarcación de
jurisdicción. Mientras que el dispositivo móvil ocupe la superficie
que es común a ambos límites de demarcación de jurisdicción, cada
comprobación de la posición del dispositivo móvil que se está
monitorizando hasta que el dispositivo móvil haya salido de la
superficie común conducirá a la determinación errónea de que se ha
producido un paso de límite de demarcación. Todos los límites de
demarcación que se cargan como consecuencia del paso aparente de
límites de demarcación contienen la superficie común que se ocupa
actualmente, lo que conduce a la detección repetida de un paso de
límite de demarcación cuando sólo se ha producido un paso de límite
de demarcación. Por lo tanto, en la implementación citada
anteriormente, los rectángulos de límite de demarcación 110 están
situados unos pocos metros (o millas) al exterior del actual límite
de demarcación de jurisdicción, de modo que no exista ninguna
superficie de solape entre múltiples límites de demarcación. Se
pueden usar, no obstante, otras técnicas para remediar el problema
de límites de demarcación solapantes en torno a dos jurisdicciones
adyacentes, que conduce a la detección errónea de pasos de límites
de demarcación y, en otras implementaciones, los rectángulos de
límite de demarcación 110 pueden solapar el actual límite de
demarcación de la jurisdicción.
Al definir los rectángulos de límite de
demarcación para una jurisdicción, puede ser deseable garantizar que
sólo haya una jurisdicción posible en la que se puede entrar al
entrar en un rectángulo particular de límite de demarcación. Un
problema potencial surge cuando un estado es adyacente a otros dos
estados a lo largo de un único límite de demarcación rectilíneo.
Por ejemplo, la Fig. 2A muestra una representación de un área
geográfica en la que está definido un límite de demarcación entre
una jurisdicción específica 105a, el estado de Wyoming, y dos
jurisdicciones adyacentes 105b y 105c, los estados de Utah y
Colorado, respectivamente. La frontera sur de la jurisdicción de
Wyoming 105a es rectilínea, así que puede usarse un único rectángulo
de límite de demarcación 110 para definir toda la frontera sur. Sin
embargo, el paso del lado occidental de la frontera sur conduce a
la jurisdicción de Utah 105b y el paso del lado oriental de la
frontera sur conduce a la jurisdicción de Colorado 105c. El
identificador de la siguiente jurisdicción del rectángulo de límite
de demarcación 110 sólo puede indicar una jurisdicción en la que se
entra cuando se cruza la frontera sur, aunque existan dos
posibilidades. Por lo tanto, no es posible determinar si un
dispositivo monitorizado está entrando en la jurisdicción de Utah
105b o en la jurisdicción de Colorado 105c al entrar en el
rectángulo 110 mediante el paso de la frontera sur.
Para evitar esta ambigüedad potencial, y como
está mostrado en la Fig. 2B, la frontera sur de la jurisdicción de
Wyoming 105a se puede definir con dos rectángulos 110a y 110b que
correspondan a la parte de la frontera de Utah y la parte de la
frontera de Colorado, respectivamente. El rectángulo de Utah 110a
tiene su identificador de la siguiente jurisdicción fijado para la
jurisdicción de Utah 105b, mientras que el rectángulo de Colorado
110b tiene su identificador de la siguiente jurisdicción fijado para
la jurisdicción de Colorado 105c. Por lo tanto, cuando se entra en
el rectángulo de Utah 110a, se ha entrado en la jurisdicción de Utah
105b y se cargan los rectángulos de fronteras en torno a la
jurisdicción de Utah 105b. Asimismo, cuando se entra en el
rectángulo de Colorado 110b, se ha entrado en la jurisdicción de
Colorado 105c y se cargan los rectángulos de fronteras en torno a
la jurisdicción de Colorado 105c. Aunque se podría definir la
frontera sur de la jurisdicción de Wyoming 105a usando un único
rectángulo 110, definir la frontera sur con dos rectángulos 110a y
110b proporciona una forma práctica de determinar el límite de
demarcación de jurisdicción que debería cargarse después de que un
dispositivo monitorizado salga de la jurisdicción de Wyoming
105a.
Después de definirse un límite de demarcación de
jurisdicción, los rectángulos que componen el límite de demarcación
de jurisdicción se pueden usar para detectar movimiento a través del
límite de demarcación de la jurisdicción. La Fig. 3 ilustra un
procedimiento 300 que usa los rectángulos que definen o aproximan el
límite de demarcación de jurisdicción para determinar el momento en
que un dispositivo móvil ha cruzado el límite de demarcación de
jurisdicción. El procedimiento 300 se puede implementar sobre el
dispositivo móvil que está siendo monitorizado. Inicialmente se
recibe un conjunto de rectángulos que definen el límite de
demarcación en torno a la jurisdicción (etapa 305). El conjunto de
rectángulo se almacena para su posterior uso al detectar pasos de
límite de demarcación por parte del dispositivo monitorizado. Se
identifica una ubicación del dispositivo monitorizado (etapa 310) y
la ubicación se compara con el conjunto de rectángulos que definen
el límite de demarcación en torno a la jurisdicción (etapa 315). En
particular, la ubicación del dispositivo monitorizado se compara con
cada uno de los rectángulos del conjunto para determinar si el
dispositivo monitorizado se localiza dentro de uno cualquiera de los
rectángulos.
Si la ubicación del dispositivo monitorizado
está dentro de uno de los rectángulos de límite de demarcación,
entonces el dispositivo monitorizado se ha movido a través del
límite de demarcación de jurisdicción y se puede dar comienzo a una
respuesta pertinente (etapa 320). La respuesta puede incluir
registrar estadísticas referentes al funcionamiento del dispositivo
monitorizado y/o cargar un conjunto diferente de rectángulos que
definan un límite de demarcación en torno a una jurisdicción en la
que se ha entrado como consecuencia del paso del límite de
demarcación. Si la ubicación del dispositivo monitorizado no está
dentro de uno de los rectángulos de límite de demarcación, entonces
no se ha cruzado el límite de demarcación de jurisdicción y seguirá
monitorizándose la ubicación del dispositivo monitorizado.
Para facilitar la comparación de la ubicación
del dispositivo monitorizado y el conjunto de rectángulos de límite
de demarcación, los rectángulos de límite de demarcación pueden
pasar por un procedimiento de transformación de giro que sitúe los
lados de cada rectángulo en el límite de demarcación de jurisdicción
paralelos al eje X y el eje Y del sistema de coordenadas elegido.
El procedimiento de transformación de giro requiere más recursos de
procesamiento al definir inicialmente el límite de demarcación de
jurisdicción, pero hace más eficaces los cálculos subsiguientes
sobre el dispositivo móvil que se está monitorizando. La primera
etapa en el procedimiento de transformación de giro es determinar
un ángulo de giro para cada rectángulo respecto al eje X del sistema
de coordenadas. Esta etapa se puede efectuar en un ordenador de
escritorio u otro dispositivo con recursos de procesamiento
considerables. Cada rectángulo se gira el ángulo alrededor del
origen de modo que los lados del rectángulo queden paralelos o
perpendiculares al eje X. Los rectángulos girados se almacenan
entonces en el dispositivo móvil. Posteriormente, el dispositivo
móvil monitoriza su posición para determinar si se ha producido un
paso de límite de demarcación. Si el ángulo de giro para un
rectángulo de límite de demarcación no es igual a cero, las
coordenadas de la ubicación actual pasan entonces por la misma
transformación de giro que el rectángulo girado correspondiente.
Las coordenadas por GPS giradas se comparan entonces con las
coordenadas giradas de los vértices del rectángulo para ver si la
ubicación actual está dentro del rectángulo. Si los lados de los
rectángulos girados son paralelos al eje X y al eje Y, el
dispositivo móvil simplemente necesita comparar la posición actual
con los valores mínimo y máximo de X e Y de un rectángulo para
determinar si la posición actual está dentro del rectángulo.
Las Figs. 4A a 4H ilustran un procedimiento
destinado a determinar el ángulo de giro 405 de un rectángulo de
límite de demarcación 110 respecto al eje X del sistema de
coordenadas. Cada rectángulo de límite de demarcación 110 tiene
asignada una dirección de consideración del rectángulo 410. La
dirección de consideración del rectángulo establece el orden en el
que se analizan los rectángulos que definen un límite de demarcación
de la jurisdicción. Por ejemplo, la dirección de consideración del
rectángulo determina el orden en el que se giran los rectángulos de
límite de demarcación y el orden en el que se usan los rectángulos
para determinar si se ha producido un paso de límite de
demarcación. La dirección de consideración del rectángulo para un
rectángulo ejemplar apunta desde un rectángulo que se considera
inmediatamente antes del rectángulo ejemplar hacia un rectángulo que
se considera inmediatamente después del rectángulo ejemplar. De
forma típica, la dirección de consideración del rectángulo se
asigna sobre la base de un recorrido del límite de demarcación de
jurisdicción en el sentido de las agujas del reloj o en sentido
contrario a las agujas del reloj. En otras palabras, los rectángulos
se consideran en el orden en el que se da con ellos durante un
recorrido del límite de demarcación de jurisdicción en el sentido
de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del
reloj. Un punto de partida para el recorrido se puede elegir
arbitrariamente. Por ejemplo, al asignar una dirección de
consideración del rectángulo sobre la base de un recorrido del
límite de demarcación de jurisdicción en el sentido de las agujas
del reloj, los rectángulos a lo largo del lado del norte del límite
de demarcación tienen una dirección de consideración del rectángulo
que apunta por lo general hacia el este, los rectángulos a lo largo
del lado del este del límite de demarcación tienen una dirección de
consideración del rectángulo que apunta por lo general hacia el
sur, los rectángulos a lo largo del lado del sur del límite de
demarcación tienen una dirección de consideración del rectángulo
que apunta por lo general hacia el oeste y los rectángulos a lo
largo del lado del oeste del límite de demarcación tienen una
dirección de consideración del rectángulo que apunta por lo general
hacia el norte.
De forma típica, la dirección de consideración
del rectángulo 410 para un rectángulo de límite de demarcación es
paralela al lado más largo del rectángulo 110. Los rectángulos de
límite de demarcación 110 se pueden girar hasta que la dirección de
consideración del rectángulo 410 sea paralela al eje X y apunte en
la dirección de X creciente.
Para calcular el ángulo de giro 405 necesario,
los vértices se numeran de modo contrario al sentido de las agujas
del reloj. El vértice 1, etiquetado "P(X1, Y1)" se elige
de tal modo que la dirección de consideración del rectángulo 410
apunte desde el vértice 1 hacia el vértice 2, etiquetado
"P(X2, Y2)". El vértice 3 está etiquetado
"P(X3, Y3)", mientras que el vértice 4 (véanse las Figs.
5A y 5B) puede tener las coordenadas "P(X4, Y4)". El
ángulo entre el lado del rectángulo 110 entre los vértices 1 y 2 y
el eje X positivo del sistema de coordenadas define el ángulo 405
que se gira el rectángulo 110. Como alternativa, también se puede
usar el ángulo entre el lado del rectángulo 110 entre otros dos
vértices consecutivos cualesquiera (por ejemplo, vértices 2 y 3,
vértices 3 y 4, o vértices 4 y 1) y el eje X positivo o negativo o
el eje Y positivo o negativo. El ángulo de giro 405 necesario se
determina en el supuesto de que los rectángulos de límite de
demarcación 110 se giran en el sentido de las agujas del reloj.
Por ejemplo, el giro es necesario para el
rectángulo de límite de demarcación 110 de la Fig. 4B dado que los
lados del rectángulo 110 no son paralelos al eje X ni al eje Y y con
la dirección de consideración del rectángulo orientada en dirección
positiva de X. El ángulo de giro 405 necesario se puede determinar a
partir del ángulo entre el eje X positivo y el lado del rectángulo
definido por los vértices 1 y 2. En este ejemplo, X1 es la
coordenada X del vértice 1, Y1 es la coordenada Y del vértice 1, X2
es la coordenada X del vértice 2, Y2 es la coordenada Y del vértice
2 y \alpha es el ángulo de giro 405. Con fines de ilustración de
la determinación del ángulo de giro 405, se forma un triángulo
rectángulo imaginario con el lado del rectángulo entre los vértices
1 y 2 como hipotenusa. La longitud del lado del triángulo rectángulo
opuesto al ángulo \alpha, \DeltaY, se determina mediante:
\DeltaY = Y2
-
Y1,
y la longitud del lado del
triángulo adyacente al ángulo \alpha, \DeltaX, se determina
mediante:
\DeltaX = X2
-
X1,
luego el ángulo de giro \alpha se
puede determinar
mediante:
\alpha =
arctg(\DeltaY
/\DeltaX)x(-1),
donde el resultado de la función
arcotangente es el ángulo entre el lado seleccionado del rectángulo
y el eje X positivo y se usa la multiplicación por -1 para producir
un giro en el sentido de las agujas del
reloj.
Se pueden usar cálculos similares para las demás
orientaciones posibles de rectángulos de límite de demarcación 110
representados en las Figs. 4D, 4F y 4H. Por ejemplo, al calcular el
ángulo de giro 405 para el rectángulo 110 de la Fig. 4D, se usa el
mismo procedimiento para calcular \DeltaY respecto a la Fig. 4B.
Sin embargo, \DeltaX se determina mediante:
\DeltaX = (X2
- X1)x
-1,
donde la multiplicación por -1 se
usa para hacer positivo \DeltaX, dado que X1 es mayor que X2. El
ángulo de giro \alpha se determina
mediante:
\alpha =
(\pi -
arctg(\DeltaY/\DeltaX))x(-1),
donde la resta del resultado de la
función arcotangente a \pi y la multiplicación por -1 se usan para
producir un giro en el sentido de las agujas del reloj que apunta
hacia la dirección de consideración del rectángulo 410 para el
rectángulo 110 en dirección positiva de
X.
En la Fig. 4F, \DeltaY se determina
mediante:
\DeltaY = (Y2
- Y1)x
-1,
donde la multiplicación por -1 se
usa para hacer positivo \DeltaY, puesto que Y1 es mayor que Y2.
\DeltaX se determina
mediante:
\DeltaX = (X2
- X1)x
-1,
donde la multiplicación por -1 se
usa para hacer positivo \DeltaX, dado que X1 es mayor que X2. El
ángulo de giro \alpha se determina
mediante:
\alpha =
(\pi +
arctg(\DeltaY/\DeltaX))x(-1),
en la que la suma del resultado de
la función arcotangente a \pi y la multiplicación por -1 se usan
para producir un giro en el sentido de las agujas del reloj que
apunta hacia la dirección de consideración del rectángulo 410 para
el rectángulo 110 en dirección positiva de
X.
En la Fig. 4H, \DeltaX se determina de la
misma manera que se hizo respecto a la Fig. 4B, pero \DeltaY se
determina mediante:
\DeltaY = (Y2
- Y1)x
-1
donde la multiplicación por -1 se
usa para hacer positivo \DeltaY, dado que Y1 es mayor que Y2. El
ángulo de giro \alpha se determina
mediante:
\alpha =
((2\pi) -
arctg(\DeltaY/\DeltaX))x(-1),
donde la resta del resultado de la
función arcotangente a 2\pi y la multiplicación por -1 se usan
para producir un giro en el sentido de las agujas del reloj que
apunta hacia la dirección de consideración del rectángulo 410 para
el rectángulo 110 en dirección positiva de
X.
Determinadas orientaciones de los rectángulos de
límite de demarcación 110 mostrados en las Figs. 4A, 4C, 4E y 4G
requieren un ángulo de giro 405 que sea un múltiplo negativo de 90º,
dado que la dirección de consideración del rectángulo 410 es
paralela a los ejes del sistema de coordenadas. Por ejemplo, no es
necesario ningún giro para el rectángulo de límite de demarcación
110 de la Fig. 4A, dado que la dirección de consideración del
rectángulo 410 ya apunta hacia la dirección positiva de X. Por el
contrario, la dirección de consideración del rectángulo 410 del
rectángulo 110 de la Fig. 4C, que apunta hacia la dirección positiva
de Y, dicta que debería girarse -90º el rectángulo 110. De modo
similar, el rectángulo 110 de la Fig. 4E debería girarse -180º,
dado que la dirección de consideración del rectángulo 410 apunta
hacia la dirección negativa de X, mientras que el rectángulo 110 de
la Fig. 4G debería girarse -270º, dado que la dirección de
consideración del rectángulo 410 apunta hacia la dirección negativa
de Y.
Como variante o con carácter añadido, el ángulo
de giro 405 se puede determinar sin considerar la dirección de
consideración del rectángulo del rectángulo de límite de demarcación
110. Las Figs. 5A y 5B ilustran un procedimiento para ordenar las
coordenadas que definen cada rectángulo de límite de demarcación 110
de tal modo que la orientación del rectángulo respecto a la
dirección de consideración del rectángulo no sea importante. De
modo similar, uno cualquiera de un lado más largo o de un lado más
corto del rectángulo se puede hacer paralelo al eje X (o al eje Y).
De acuerdo con el esquema de numeración ilustrado, cuando los lados
del rectángulo no están paralelos con los ejes X e Y, el vértice 1,
etiquetado "P(X1, Y1)", es el vértice con el valor
mínimo de Y. En los casos en los que el rectángulo de límite de
demarcación 110 tiene lados paralelos a los ejes X e Y, el vértice
1 es el vértice del rectángulo de límite de demarcación 110 que
tiene el valor mínimo de X y el valor mínimo de Y. En cualquier
caso, los demás vértices se definen de forma contraria al sentido de
las agujas del reloj respecto al vértice 1.
El rectángulo 110 se gira alrededor del origen
hasta que los lados del rectángulo 110 queden paralelos o
perpendiculares al eje X y al eje Y del sistema de coordenadas,
produciendo un rectángulo girado 110', como está mostrado en la Fig
5B. En el ejemplo ilustrado, el rectángulo 110 se gira hasta que el
lado del rectángulo 110 entre los vértices 1 y 2 sea paralelo al
eje X. Para calcular el ángulo de giro necesario para girar el
rectángulo de límite de demarcación 110 dando el rectángulo girado
110', se forma un triángulo rectángulo imaginario con el lado del
rectángulo 110 entre los vértices 1 y 2 como hipotenusa. En este
ejemplo, X1 es la coordenada X del vértice 1, Y1 es la coordenada Y
del vértice 1, X2 es la coordenada X del vértice 2, Y2 es la
coordenada Y del vértice 2 y \alpha es el ángulo de giro 405. La
longitud del lado del triángulo rectángulo opuesto al ángulo
\alpha, \DeltaY, se determina mediante:
\DeltaY = Y2
-
Y1,
y la longitud del lado del
triángulo adyacente al ángulo \alpha, \DeltaX, se determina
mediante:
\DeltaX = X2
-
X1.
Luego el ángulo de giro \alpha se puede
determinar mediante:
A =
arctg(\DeltaY/\DeltaX)x(-1),
donde la multiplicación por -1 se
usa para producir un giro en el sentido de las agujas del
reloj.
Se constatará que los procedimientos precedentes
para determinar el ángulo de giro \alpha son solamente
ilustrativos y que el ángulo de giro \alpha se puede determinar
también de otras maneras. Por ejemplo, se pueden usar lados del
rectángulo de límite de demarcación que no sean uno entre los
vértices 1 y 2. Asimismo, el rectángulo 110 también se podría girar
en un sentido contrario a las agujas del reloj un ángulo \beta
que sea igual a 360º - \alpha, 270º - \alpha, 180º - \alpha,
90º - \alpha, o algún otro múltiplo de 90º. Además, en lugar de
calcular el ángulo \alpha usando la función arcotangente, también
se puede usar una función arcocoseno o arcoseno.
La Fig. 6A muestra una transformación de giro de
un rectángulo de límite de demarcación 110 en un rectángulo girado
110' que es paralelo al eje X y al eje Y. La transformación de giro
puede conseguirse calculando las coordenadas giradas, X' e Y', para
cada vértice del rectángulo 110 usando las siguientes
ecuaciones:
X' =
Xcos(\alpha) -
Ysen(\alpha)
Y' =
Xsen(\alpha) +
Ycos(\alpha)
donde \alpha es el ángulo de giro
405 y X e Y son las coordenadas no giradas de un vértice del
rectángulo de límite de demarcación 110. Si bien es posible
transformar los cuatro vértices usando estas ecuaciones, por lo
general es suficiente transformar los dos conjuntos de coordenadas
que representan vértices opuestos, dado que estos dos conjuntos de
coordenadas son suficientes para definir el rectángulo girado 110'.
De este modo, las coordenadas X e Y para cada uno de los vértices 1
y 3 del rectángulo original 110, por ejemplo, se pueden introducir
en las ecuaciones anteriores para generar las coordenadas para los
vértices 1 y 3 del rectángulo girado 110'. Como con la
determinación de ángulos de giro, el giro real del rectángulo de
límite de demarcación 110 se puede efectuar en un ordenador de
escritorio u otro dispositivo con recursos de procesamiento
considerables.
Los límites de demarcación de jurisdicción se
pueden guardar en archivos en el dispositivo que se está
monitorizando. En una implementación posible, en cada archivo se
puede guardar un límite de demarcación de jurisdicción (por
ejemplo, que represente el límite de demarcación de un estado). De
este modo, cada archivo puede contener múltiples rectángulos. Los
archivos de jurisdicción se pueden nombrar según el límite de
demarcación de la jurisdicción que contengan. Por ejemplo, un
posible convenio de denominación de archivo de jurisdicción es
"<identificador de jurisdicción>-<nombre de
jurisdicción>.jsd", en el que <identificador de
jurisdicción> es un identificador entero corto para una
jurisdicción y <nombre de jurisdicción> es un nombre
descriptivo de la jurisdicción, tal como "California". Para
cada rectángulo del límite de demarcación de jurisdicción contenido
en el archivo, se puede incluir en el archivo el ángulo de giro
\alpha, las coordenadas giradas de dos vértices opuestos del
rectángulo y un identificador para la siguiente jurisdicción.
Asimismo, en la parte superior del archivo aparece una cabecera
destinada a identificar la jurisdicción cuyo límite de demarcación
viene contenido en el archivo y a especificar el número de
rectángulos del límite de demarcación.
En una implementación, los bytes 1 y 2 del
archivo son un número entero corto que representa el identificador
de la jurisdicción. Los bytes 3 y 4 del archivo son un número entero
corto que indica el número de rectángulos del límite de demarcación
de la jurisdicción. El resto del archivo se compone de segmentos de
22 bytes. Para cada rectángulo del límite de demarcación de la
jurisdicción existe un segmento de 22 bytes. Los bytes 1 a 4 de
cada segmento son un número en coma flotante que representa la
coordenada X girada de un primer vértice del rectángulo y los bytes
5 a 8 de cada segmento son un número en coma flotante que representa
la coordenada Y del primer vértice del rectángulo. De modo similar,
los bytes 9 a 12 de cada segmento son un número en coma flotante
que representa la coordenada X girada de un segundo vértice del
rectángulo opuesto al primer vértice y los bytes 13 a 16 de cada
segmento son un número en coma flotante que representa la coordenada
Y del segundo vértice del rectángulo. Los bytes 17 a 20 son un
número en coma flotante que representa el ángulo en radianes que se
han girado el primer y el segundo vértice. Finalmente, los bytes 21
y 22 son un número entero corto que representa el identificador de
la siguiente jurisdicción para el rectángulo. En una implementación
alternativa, las coordenadas se pueden almacenar en un formato XML
mediante el dispositivo móvil que se está monitorizando.
El dispositivo móvil o incorporado almacena
archivos para una o más jurisdicciones y, en funcionamiento, lee el
archivo destinado a la jurisdicción que actualmente ocupa el
dispositivo. Un receptor de GPS determina de forma periódica la
posición del vehículo o del dispositivo que ha de monitorizarse.
Como variante, la posición del vehículo se puede determinar usando
otro tipo de sistema de localización, tal como un sistema de torres
terrestres que transmitan señales a y/o reciban señales desde un
receptor/transmisor ubicado en o sobre el vehículo. Un sistema tal
puede usar tiempos de propagación entre el vehículo y las torres
terrestres para triangular la posición del vehículo. Este tipo de
sistema de triangulación puede implementarse, por ejemplo, usando
una infraestructura de telecomunicación celular. El dispositivo
compara la posición actual del dispositivo monitorizado con cada
uno de los rectángulos girados en el archivo destinado a la
jurisdicción actual.
Cuando ha de compararse una posición actual del
vehículo con un rectángulo particular, primero se giran, si fuera
necesario, las coordenadas de posición (por ejemplo, coordenadas por
GPS) de la posición actual el ángulo de giro del rectángulo
particular. Si el ángulo de giro almacenado es cero, entonces no se
efectúa ningún giro de las coordenadas de posición. Si por el
contrario el ángulo \alpha no es igual a cero, las coordenadas de
posición pasan por la misma transformación de giro que el rectángulo
girado correspondiente. El dispositivo móvil o incorporado
comprueba entonces para ver si las coordenadas de posición están
dentro del rectángulo girado 110' efectuando comparaciones simples
con los vértices del rectángulo girado 110'. Si el vehículo no está
dentro del rectángulo girado actual 110', se comprueba entonces otro
rectángulo girado del límite de demarcación de jurisdicción hasta
que se haya comprobado la totalidad de los rectángulos girados del
archivo. De forma típica, los rectángulos girados se pueden
comprobar secuencialmente en el orden en que están almacenados en
el archivo (por ejemplo, los rectángulos girados se pueden almacenar
en un orden que represente un recorrido de todo el límite de
demarcación de jurisdicción en el sentido de las agujas del reloj).
Si el vehículo no está en ninguno de estos rectángulos girados 110'
asociados a la jurisdicción actual, entonces el vehículo no ha
cruzado el límite de demarcación en torno a la jurisdicción.
La Fig. 6B ilustra la transformación de giro de
un conjunto de coordenadas de posición. Esta transformación usa las
mismas ecuaciones que la transformación de los rectángulos de límite
de demarcación 110 realizada antes de guardar las coordenadas del
rectángulo girado 110' en el dispositivo móvil o incorporado. En
particular, las coordenadas de posición se giran usando:
X' =
Xcos(\alpha) -
Ysen(\alpha)
Y' =
Xsen(\alpha) +
Ycos(\alpha)
donde X e Y son las coordenadas de
posición antes del giro, \alpha es el ángulo de giro y X' e Y' son
las coordenadas de posición giradas. Las coordenadas de posición
giradas se comparan entonces con las coordenadas del rectángulo
girado 110'. Si X' está entre las coordenadas giradas X de los
vértices opuestos del rectángulo actual 110 e Y' está entre las
coordenadas giradas Y de los vértices opuestos del rectángulo actual
110, entonces el vehículo está dentro del rectángulo actual
110.
La mayor parte de los cálculos efectuados para
definir un límite de demarcación y determinar si un conjunto de
coordenadas está situado en el interior del límite de demarcación
definido se efectúan en una máquina de sobremesa u otro ordenador
con una cantidad considerable de potencia de procesamiento. Los
resultados de estos cálculos se guardan dentro de una definición de
límite de demarcación y se cargan en el dispositivo móvil o
incorporado. Como resultado, el dispositivo móvil o incorporado
necesita efectuar relativamente pocos cálculos, lo que permite el
uso de unas UCP menos potentes y menos costosas para efectuar la
función de detección de límites de demarcación.
La Fig. 7 ilustra un sistema representativo
destinado a detectar el movimiento de un dispositivo móvil 700 a
través de un límite de demarcación. El dispositivo móvil 700
representa un vehículo o cualquier otro dispositivo para el que ha
de monitorizarse el movimiento a través de un límite de demarcación.
El dispositivo móvil 700 incluye un receptor de GPS 705 que puede
determinar la posición actual del dispositivo móvil 700 basándose
en señales recibidas desde múltiples satélites de GPS 710. El
dispositivo móvil 700 también incluye un procesador 715. El
procesador 715 puede formar parte de un dispositivo incorporado (por
ejemplo un ordenador de a bordo de funcionalidad limitada) o puede
ser un procesador de uso general que venga incluido en o sobre el
dispositivo móvil 700.
Una memoria 720 almacena una o más definiciones
de límite de demarcación de jurisdicción. Cada definición de límite
de demarcación incluye una serie de rectángulos girados 110' que,
antes de cargarse en la memoria 720, se han girado para que queden
paralelos a los ejes del sistema de coordenadas por GPS. Las
definiciones de límites de demarcación de jurisdicción incluyen
asimismo un ángulo de giro correspondiente a cada rectángulo girado
110'. Las definiciones de límites de demarcación de jurisdicción se
pueden cargar en el interior de la memoria 720 a través de una
interfaz alámbrica o inalámbrica. Por ejemplo, la descripción del
límite de demarcación de jurisdicción se puede cargar en el
interior de la memoria 720 desde un transceptor móvil 725 que
recibe la descripción del límite de demarcación de jurisdicción por
una interfaz de radio 730.
El procesador 715 opera para recibir
periódicamente desde el receptor de GPS 705 un conjunto de
coordenadas por GPS que identifican la posición actual del
dispositivo móvil. El procesador 715 transforma entonces el
conjunto de coordenadas recibido usando el ángulo de giro almacenado
de un rectángulo girado procedente del límite de demarcación de la
jurisdicción actualmente ocupada y compara las coordenadas giradas
con el rectángulo girado correspondiente 110' almacenado en la
memoria 720, como se ha descrito anteriormente.
Si el procesador 715 determina que el
dispositivo móvil 700 ha entrado en un rectángulo girado definido
por la descripción del límite de demarcación de jurisdicción, el
procesador 715 da comienzo a una respuesta predeterminada. Por
ejemplo, el procesador 715 puede usar un bus de datos 735 del
vehículo para determinar las lecturas del odómetro y del indicador
del nivel de combustible en una implementación en la que se
monitorice el uso de combustible y la distancia recorrida dentro de
una jurisdicción. El procesador 715 puede usar entonces la interfaz
de radio 730 para enviar un mensaje que contiene las estadísticas
del vehículo, desde el transceptor móvil 725 hasta una unidad
central de monitorización 740. El mensaje se puede enviar usando
cualquier tipo de infraestructura de comunicación inalámbrica, tal
como un sistema de telecomunicaciones celulares (no mostrado
específicamente), que reenvía el mensaje hasta la unidad central de
monitorización 740 por una interfaz de radio 730. La unidad central
de monitorización 740 puede incluir un servidor u otro tipo de
procesador que emprenda alguna acción predeterminada en respuesta
al mensaje recibido, tal como cargar las estadísticas del vehículo
en una base de datos o efectuar ciertos cálculos basándose en las
estadísticas recibidas. Como alternativa a la comunicación
inalámbrica de estadísticas del vehículo y/o una indicación de un
paso de límite de demarcación, el procesador 715 del dispositivo
móvil 700 puede sencillamente cargar la información en una base de
datos almacenada en la memoria 720 para su posterior transferencia
a la unidad central de monitorización 740.
La Fig. 8 ilustra un procedimiento 800 para
definir límites de demarcación entre un conjunto de jurisdicciones
de modo que pueda detectarse el movimiento a través de los límites
de demarcación. En torno a cada jurisdicción se define, procesa y
almacena un límite de demarcación, de modo que puede usarse el
límite de demarcación cuando el dispositivo móvil que se está
monitorizando está dentro de la jurisdicción. El procedimiento 800
comienza con la definición de un límite de demarcación de una
jurisdicción en un sistema de coordenadas (etapa 805). Como se ha
examinado anteriormente, el límite de demarcación puede ser una
serie de rectángulos solapantes 110. En tal caso, cada rectángulo
110 puede representar un segmento del conjunto del límite de
demarcación. Cada rectángulo 105 se puede definir mediante dos
conjuntos de coordenadas que representen dos vértices opuestos del
rectángulo. El número de rectángulos del límite de demarcación de
jurisdicción se escribe, junto con un identificador de la
jurisdicción cuyo límite de demarcación se está definiendo, en un
archivo que especifica el límite de demarcación de la jurisdicción
(etapa 810). Anteriormente se ha descrito un posible formato de
archivo, aunque se pueden usar otros formatos.
A continuación se fija un primer segmento como
segmento actual y se calcula un ángulo \alpha para un segmento
actual del límite de demarcación (etapa 815). El ángulo \alpha es
el ángulo entre un borde rectilíneo del segmento y uno de los ejes
del sistema de coordenadas. De este modo, el ángulo \alpha puede
ser el ángulo entre un lado de un rectángulo y el eje X o el eje Y
de un sistema de coordenadas elegido. El segmento actual del límite
de demarcación se gira entonces (etapa 820) el ángulo \alpha que
corresponde al segmento, y las coordenadas giradas y el ángulo
\alpha para el segmento actual se escriben en el archivo de
especificación del límite de demarcación de jurisdicción (etapa
825). Los archivos de especificación del límite de demarcación de
jurisdicción se pueden almacenar en una memoria ubicada en el
vehículo u otro dispositivo móvil que haya que monitorizar.
En un límite de demarcación de jurisdicción
definido debidamente, cada segmento del conjunto del límite de
demarcación corresponde a una jurisdicción particular adyacente, y
se determina un identificador de la jurisdicción particular
adyacente (etapa 830). El identificador de la siguiente jurisdicción
se escribe en el archivo de especificación del límite de
demarcación de jurisdicción (etapa 835) y se asocia al segmento
actual.
Se adopta una determinación en cuanto a si
existen uno o más segmentos de límite de demarcación suplementarios
en el límite de demarcación de jurisdicción (etapa 840). Si es así,
se calcula el ángulo \alpha para el siguiente segmento de límite
de demarcación (etapa 815), se gira el segmento de límite de
demarcación (etapa 820), se escriben en el archivo apropiado las
coordenadas del segmento girado y el ángulo \alpha correspondiente
(etapa 825), se determina la jurisdicción adyacente correspondiente
al segmento de límite de demarcación (etapa 830), se escribe en el
archivo apropiado el identificador de la siguiente jurisdicción
(etapa 835) y se determina de nuevo si existe al menos un segmento
suplementario de límite de demarcación (etapa 840). De esta manera,
se pueden repetir las etapas 815, 820, 825, 830 y 835 hasta que se
hayan procesado todos los segmentos de límite de demarcación
presentes en el límite de demarcación.
Cuando se ha procesado la totalidad de los
segmentos de límite de demarcación de un único límite de demarcación
de jurisdicción, se adopta una determinación en cuanto a si
necesita definirse un límite de demarcación para una o más
jurisdicciones suplementarias (etapa 845). Si es así, se repite todo
el procedimiento de definir el límite de demarcación de
jurisdicción como un conjunto de rectángulos solapantes, procesar
cada uno de los rectángulos del límite de demarcación de
jurisdicción y escribir la información pertinente en el archivo de
especificación de límite de demarcación de jurisdicción, hasta que
se hayan definido y procesado los límites de demarcación de todas
las jurisdicciones, punto en el que el procedimiento 800 está
terminado (etapa 850).
La Fig. 9 ilustra un procedimiento 900 para usar
los límites de demarcación de jurisdicción procesados para detectar
movimiento de un dispositivo móvil a través de uno de los límites de
demarcación de jurisdicción. Inicialmente, se supone que un
dispositivo móvil que ha de monitorizarse está localizado dentro de
una jurisdicción. Se determina una ubicación actual del dispositivo
que ha de monitorizarse, por ejemplo usando un receptor de GPS u
otro sistema de localización (etapa 905).
La ubicación actual del dispositivo se compara
con un límite de demarcación de la jurisdicción ocupada actualmente.
A este efecto se selecciona un segmento actual del conjunto de
rectángulos de límite de demarcación que definen el límite de
demarcación de jurisdicción (etapa 910). Las coordenadas de la
ubicación actual se giran el ángulo \alpha asociado al segmento
actual (etapa 915). Entonces se comparan las coordenadas giradas de
la ubicación actual con las coordenadas giradas del segmento
seleccionado (etapa 920). Sobre la base de esta comparación, se
determina si la ubicación actual representa un paso de límite de
demarcación (es decir, basándose en si la ubicación actual está
dentro del segmento seleccionado) (etapa 925). Si no es el caso, se
determina si se necesita comprobar más rectángulos de límite de
demarcación (etapa 930). Si es así, se selecciona otro rectángulo
de límite de demarcación (etapa 910), la ubicación actual se gira el
ángulo de giro asociado al segmento seleccionado (etapa 915), se
comparan las coordenadas giradas de la ubicación actual con las
coordenadas giradas del segmento seleccionado (etapa 920) y se
determina de nuevo si la ubicación actual representa un paso de
límite de demarcación. De esta manera se pueden repetir las etapas
910, 915 y 920 hasta que se halle que la ubicación actual representa
un paso de límite de demarcación.
Si no hay para comprobar ningún rectángulo
suplementario de límite de demarcación y no se ha detectado un paso
de límite de demarcación, se puede suponer entonces que el
dispositivo permanece dentro de la jurisdicción actual. En
consecuencia, se determina de nuevo la ubicación actual después de
cierto período de demora de duración variable o constante (por
ejemplo, 15 segundos) (etapa 905) y se prueba la ubicación actual
nuevamente determinada para determinar si se ha cruzado el límite
de demarcación de jurisdicción. La duración del período de demora
se selecciona por lo general de tal modo que un vehículo u otro
dispositivo monitorizado no sea capaz de atravesar o cruzar la
anchura del rectángulo entre determinaciones de la ubicación actual
y comparando la ubicación actual con el conjunto de rectángulos de
límite de demarcación. Como variante, se puede seleccionar la
anchura de los rectángulos de límite de demarcación según una
frecuencia de comparaciones deseada. Generalmente, a rectángulos
más anchos se requieren comparaciones menos frecuentes. Como
ejemplo, el uso de rectángulos de una milla de ancho se puede
combinar con un período de demora de 15 segundos.
Si se determina que la ubicación actual está
dentro del segmento seleccionado (etapa 925), entonces se ha
cruzado el límite de demarcación de jurisdicción y se da comienzo a
una respuesta predeterminada a un paso de límite de demarcación.
Por ejemplo, se pueden reunir datos necesarios para identificar y
notificar el paso de límite de demarcación (etapa 935). Los datos
se pueden cargar en una base de datos almacenada en el dispositivo
móvil para su posterior recuperación, o se pueden transmitir los
datos a una unidad central de monitorización que monitoriza el
movimiento del dispositivo móvil a través de los límites de
demarcación de jurisdicción (etapa 940). Finalmente, se recupera un
identificador de la siguiente jurisdicción del segmento que ocupa
actualmente el dispositivo móvil y se carga el límite de demarcación
de jurisdicción para la jurisdicción correspondiente al
identificador de la siguiente jurisdicción (etapa 945). Se determina
de nuevo la ubicación actual después de cierto período de demora de
duración variable o constante (etapa 910) y se prueba la ubicación
actual para determinar si se ha cruzado el límite de demarcación de
jurisdicción cargado nuevamente.
Se ha descrito cierto número de
implementaciones. No obstante, se entenderá que se pueden realizar
varias modificaciones. Por ejemplo, se pueden reordenar las etapas
de los procedimientos descritos. En consecuencia, otras
implementaciones entran dentro del alcance de las siguientes
reivindicaciones.
Claims (38)
1. Un procedimiento para detectar un paso de un
límite de demarcación, comprendiendo el procedimiento:
identificar un límite de demarcación dentro de
un sistema de coordenadas, en el que el límite de demarcación está
definido mediante al menos un rectángulo (110);
identificar un conjunto de coordenadas asociadas
a una ubicación particular de un dispositivo monitorizado (700);
girar el conjunto de coordenadas identificado un
ángulo (405) entre un lado seleccionado de un rectángulo particular
(110) del límite de demarcación y un eje del sistema de coordenadas;
y
comparar el conjunto de coordenadas girado con
un rectángulo girado (110') para determinar si la ubicación del
dispositivo monitorizado (700) está localizada dentro del rectángulo
particular (110), en el que el rectángulo particular (110) se gira
el ángulo (405) para formar el rectángulo girado (110') de tal modo
que el lado seleccionado del rectángulo girado (110') quede
orientado paralelo al eje del sistema de coordenadas.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que se detecta un paso de límite de demarcación si la ubicación
del dispositivo monitorizado (700) se localiza dentro del rectángulo
particular (100).
3. El procedimiento de la reivindicación 2, que
comprende además dar comienzo a una respuesta preseleccionada si se
detecta un paso de límite de demarcación.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que la respuesta preseleccionada incluye determinar una nueva
jurisdicción (105b; 105c) en la que se ha entrado como consecuencia
del paso de un límite de demarcación;
cargar un límite de demarcación para la nueva
jurisdicción; y
detectar un paso del límite de demarcación de la
nueva jurisdicción.
5. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que la respuesta preseleccionada incluye reunir información
relacionada con el paso del límite de demarcación.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que el dispositivo monitorizado comprende un vehículo (700) y la
información reunida incluye al menos una entre una distancia
recorrida y una cantidad de combustible usado por el vehículo
(700).
7. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que la información reunida se envía por una interfaz inalámbrica
a un servidor central (740).
8. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que la información reunida se almacena en el dispositivo (700)
que se está monitorizando.
9. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el límite de demarcación se define mediante una colección de
rectángulos solapantes (110), comprendiendo además el procedimiento
seleccionar un rectángulo diferente (110) de la colección de
rectángulos solapantes (100) si no se localiza la ubicación del
dispositivo monitorizado (700) dentro del rectángulo particular.
10. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende además:
girar el rectángulo diferente un ángulo entre un
lado seleccionado del rectángulo diferente y un eje del sistema de
coordenadas, de tal modo que el lado seleccionado del rectángulo
diferente girado quede orientado paralelo al eje del sistema de
coordenadas;
girar el conjunto de coordenadas identificado el
ángulo entre el lado seleccionado del rectángulo diferente y el eje
del sistema de coordenadas para generar un segundo conjunto de
coordenadas giradas; y
comparar el segundo conjunto de coordenadas
giradas con el rectángulo diferente girado para determinar si la
ubicación del dispositivo monitorizado está localizada dentro del
rectángulo diferente.
11. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que:
el rectángulo particular (110) se define
mediante coordenadas de dos vértices opuestos del rectángulo;
el rectángulo girado (110') se genera girando
las coordenadas P(X1, Y1), P(X3, Y3) de los dos
vértices opuestos del rectángulo (110) el ángulo (405); y
comparar el conjunto de coordenadas girado con
el rectángulo girado (110') comprende comparar el conjunto de
coordenadas girado con las coordenadas giradas de los dos vértices
opuestos del rectángulo.
12. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el límite de demarcación definido representa un límite de
demarcación entre una primera jurisdicción (105a) y una segunda
jurisdicción adyacente (105b; 105c).
13. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el límite de demarcación definido es almacenado como archivo
por el dispositivo monitorizado (700).
14. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el rectángulo particular (110) tiene un indicador asociado de
una jurisdicción (105) ocupada si la ubicación del dispositivo
monitorizado (700) se localiza dentro del rectángulo particular
(110), comprendiendo además el procedimiento cargar un límite de
demarcación para la jurisdicción (105) ocupada si la ubicación del
dispositivo monitorizado (700) está situada dentro del rectángulo
particular
(110).
(110).
15. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que la definición del límite de demarcación, la determinación del
ángulo (405) y el giro del rectángulo particular (110) los efectúa
un servidor central (740).
16. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que la identificación del conjunto de coordenadas asociadas a una
ubicación particular, el giro del conjunto de coordenadas
identificadas y la comparación del conjunto de coordenadas girado
con el rectángulo girado los realiza el dispositivo monitorizado
(700).
17. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el dispositivo monitorizado (700) comprende un vehículo.
18. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende además determinar una distancia cubierta dentro de una
jurisdicción definida por el límite de demarcación.
19. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende además determinar una cantidad de combustible usado dentro
de una jurisdicción (105) definida por un límite de demarcación.
20. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende además determinar estadísticas relacionadas con una
jurisdicción (105) definida por el límite de demarcación.
21. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende además recuperar datos de límite de demarcación de la
jurisdicción adyacente cuando se indica un paso de límite de
demarcación, definiendo los datos de límite de demarcación de la
jurisdicción adyacente rectángulos asociados a un límite de
demarcación de una jurisdicción adyacente que se ocupa después de un
paso de límite de demarcación.
22. El procedimiento de la reivindicación 17, en
el que los rectángulos (110) corresponden al límite de demarcación
de una jurisdicción actual (105a).
23. El procedimiento de la reivindicación 22, en
el que los rectángulos que definen los límites de demarcación de
jurisdicciones adyacentes (105b, 105c) no solapan los rectángulos
(110) correspondientes al límite de demarcación de la jurisdicción
actual (105a).
24. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que los datos que definen rectángulos incluyen, para cada
rectángulo, un ángulo de giro para el rectángulo y coordenadas
giradas de dos vértices opuestos del rectángulo, correspondiendo las
coordenadas giradas a coordenadas del rectángulo que se han girado
el ángulo de giro.
25. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que comparar la ubicación actual con los rectángulos (110)
comprende:
seleccionar un rectángulo (110) de los datos que
definen rectángulos;
girar un conjunto de coordenadas que definen la
ubicación actual un ángulo de giro (405) asociado al rectángulo
seleccionado (110); y
comparar las coordenadas giradas que definen la
ubicación actual con coordenadas giradas de dos vértices opuestos
del rectángulo seleccionado (110).
26. Un sistema para detectar un paso de un
límite de demarcación, comprendiendo el sistema:
un localizador (705) capaz de operar para
identificar una ubicación de un dispositivo monitorizado (700);
una memoria (720) capaz de operar para almacenar
al menos un ángulo de giro (405) y coordenadas giradas asociadas a
un límite de demarcación predeterminado, correspondiendo las
coordenadas giradas a coordenadas originales que definen el límite
de demarcación predeterminado en un sistema de coordenadas, estando
girada cada una de las coordenadas originales un ángulo de giro
correspondiente (405) para generar las coordenadas giradas
correspondientes antes de almacenar en la memoria (720) cada una de
las coordenadas giradas, en el que las coordenadas giradas definen
al menos un rectángulo de un límite de demarcación girado; y
un procesador (715) capaz de operar para girar
coordenadas que representan la ubicación identificada al menos uno
de los ángulos de giro (405) almacenados para calcular coordenadas
de ubicación giradas y para comparar las coordenadas de ubicación
giradas con al menos dos de las coordenadas giradas, con el fin de
determinar una posición relativa entre el dispositivo monitorizado
(700) y el límite de demarcación predeterminado.
27. El sistema de la reivindicación 26, en el
que el dispositivo monitorizado (700) incluye el localizador (705),
la memoria (720) y el procesador (715).
28. El sistema de la reivindicación 26, que
comprende además un transmisor móvil (725) capaz de operar para
enviar con carácter selectivo un mensaje basándose en la posición
del dispositivo monitorizado (700) respecto al límite de demarcación
predeterminado.
29. El sistema de la reivindicación 26, en el
que la memoria (720) almacena datos correspondientes a segmentos del
límite de demarcación girado, identificado cada segmento por al
menos dos conjuntos de coordenadas giradas de las coordenadas
giradas almacenadas y teniendo un ángulo de giro (405) asociado.
30. El sistema de la reivindicación 29, en el
que el límite de demarcación representa un límite de demarcación en
torno a un área geográfica y cada segmento del límite de demarcación
comprende un rectángulo (110).
31. El sistema de la reivindicación 26, que
comprende además un segundo procesador capaz de operar para calcular
el al menos un ángulo de giro (405) y para girar las coordenadas
originales que definen el límite de demarcación predeterminado el
ángulo de giro correspondiente para generar las coordenadas giradas
antes de almacenar en la memoria (720) el al menos un ángulo de giro
(405) y las coordenadas giradas.
32. El sistema de la reivindicación 26, en el
que:
cada segmento tiene al menos un borde que se
orienta paralelo a un eje del sistema de coordenadas; y
cada ángulo de giro (405) queda definido por un
ángulo entre un eje del sistema de coordenadas y un lado del
segmento asociado a las coordenadas originales que han de
girarse.
33. El sistema de la reivindicación 26, en el
que el localizador comprende un receptor de satélite de
posicionamiento global (705).
34. El procedimiento de la reivindicación 1,
comprendiendo:
almacenar al menos dos conjuntos de coordenadas
giradas asociadas a un segmento predeterminado del límite de
demarcación rectangular, correspondiendo los al menos dos conjuntos
de coordenadas giradas a al menos dos conjuntos de coordenadas
originales que definen el segmento predeterminado del límite de
demarcación rectangular en un sistema de coordenadas, en el que cada
conjunto de coordenadas originales se gira el ángulo de giro (405)
para generar el conjunto correspondiente de coordenadas giradas
antes de almacenar cada conjunto de coordenadas giradas, y los al
menos dos conjuntos de coordenadas giradas definen un segmento
girado del límite de demarcación que tiene lados que quedan
paralelos a un eje del sistema de coordenadas;
almacenar el ángulo de giro (405), en el que el
ángulo de giro (405) queda definido por un ángulo entre uno de los
eje del sistema de coordenadas y un lado del segmento predeterminado
del límite de demarcación rectangular;
en el que
dicho giro comprende girar un conjunto de
coordenadas que representan la ubicación identificada del
dispositivo monitorizado el ángulo de giro (405) para generar un
conjunto girado de coordenadas de ubicación; y
dicha comparación comprende comparar el conjunto
girado de coordenadas de ubicación con los al menos dos conjuntos de
coordenadas giradas para determinar una posición del dispositivo
monitorizado respecto al segmento predeterminado del límite de
demarcación rectangular.
35. El procedimiento de la reivindicación 34, en
el que cada conjunto de coordenadas identifica una posición de
longitud y de latitud.
36. El procedimiento de la reivindicación 34,
que comprende además determinar si se ha cruzado el límite de
demarcación sobre la base de la posición del dispositivo
monitorizado respecto al segmento predeterminado del límite de
demarcación rectangular.
\newpage
37. El procedimiento de la reivindicación 34,
que comprende además:
almacenar coordenadas giradas asociadas a un
segmento suplementario del límite de demarcación rectangular;
almacenar un ángulo de giro (405) para el
segmento suplementario del límite de demarcación rectangular; y
en respuesta a una determinación de que la
ubicación del dispositivo monitorizado no se localiza dentro del
segmento predeterminado del límite de demarcación rectangular:
girar el conjunto de coordenadas que representan
la ubicación identificada del dispositivo monitorizado (700) el
ángulo de giro (405) para el límite de demarcación rectangular
suplementario para generar un segundo conjunto girado de coordenadas
de ubicación; y
comparar el segundo conjunto girado de
coordenadas de ubicación con las coordenadas giradas asociadas al
límite de demarcación rectangular suplementario para determinar si
la ubicación del dispositivo monitorizado (700) se localiza dentro
del límite de demarcación rectangular adyacente.
38. El procedimiento de la reivindicación 36,
que comprende además dar comienzo a una respuesta preseleccionada si
se localiza la ubicación del dispositivo monitorizado (700) dentro
del segmento predeterminado del límite de demarcación
rectangular.
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