CN105531161B - 设备的启动控制 - Google Patents

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Abstract

设备的受控启动基于动态统计预测。机载相关联车辆设备的及时启动基于动态统计预测和驾驶员与车辆的接近度。用于及时启动的装置包括在操作上与电力消耗设备耦合的接口和与接口耦合的控制逻辑。控制逻辑能在第一模式下操作以执行用于确定车辆的第一种情况的存在的处理，以及响应于确定第一种情况的存在而通过接口来选择性地激活车辆的电力消耗设备。控制逻辑能在第二模式下操作以通过接口来暂停用于确定车辆的第一种情况的存在的处理。随着时间的推移，控制逻辑根据对第一种情况的存在的随机建模而在第一和第二模式之间选择性地进行转换。

Description

设备的启动控制
技术领域
本公开一般地涉及与预期的使用设备的需求有关的设备的及时启动控制。
背景技术
机动车辆越来越多地被装备有具有精细的软件应用的电子设备，这些软件应用需要以及时的方式启动并变得起作用以满足即时的体验预期以及满足严格的车辆通信和控制性能要求。这些电子设备包括车载娱乐节目、导航、车载资讯系统、机载通信网关、车辆安全通信和控制系统等。
设备和所有其软件和应用模块可能没有足够的时间来在车辆或其驾驶员期望使用由设备提供的功能之前变得完全起作用。因此，依赖于精细软件的许多功能不能以及时的方式变得完全起作用，并且最终导致驾驶员不满。
由于汽车电子设备中的软件变得更复杂，因此引导(boot up)时间通常相应地增加。只单独缩短软件启动时间(startup time)可能不足以确保设备可以以及时的方式变得完全起作用。如果驾驶员没有永远使用设备的意图或者从未意图启动车辆的引擎，则远程驾驶员门解锁和/或物理门打开事件的检测只提供对设备的盲启动控制，并且从而可能不必要消耗电池电力。一些所提出的方案消耗连续电力并且从而不必要地耗尽主电池。
发明内容
根据本申请的第一方面，提供一种用于实行电力消耗设备的启动控制的装置，该装置包括：接口，该接口在操作上与相关联机动车辆的电力消耗设备耦合；和与接口耦合的控制逻辑；其中，该控制逻辑能在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作；其中，控制逻辑能在第一模式下操作以执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；其中，控制逻辑能在第一模式下响应于确定第一种情况的存在而通过接口来选择性地激活相关联机动车辆的电力消耗设备；其中，控制逻辑能在第二模式下操作以通过接口来暂停用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；其中，随着时间的推移，控制逻辑根据对第一种情况的存在的随机建模而在第一模式和第二模式之间选择性地进行转换。
根据本申请的第二方面，提供一种用于实行电力消耗设备的启动控制的方法，该方法包括：在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作控制逻辑；由当时在第一模式进行操作的控制逻辑来执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；由当时在第一模式进行操作的控制逻辑响应于控制逻辑确定第一种情况的存在而通过与控制逻辑耦合并且在操作上与电力消耗设备耦合的接口来选择性地激活相关联机动车辆的电力消耗设备；由当时在第一模式进行操作的控制逻辑来暂停用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；以及随着时间的推移，根据对第一种情况的存在的随机建模，在第一和第二模式之间选择性地转换控制逻辑。
附图说明
本文所包含的并且构成说明书一部分的附图示出了示例实施例。
图1是相关联机动车辆的基本操作状态和用于状态之间转换的条件的流程图。
图2是根据示例实施例示出可与相关联机动车辆的组件一起操作的电力管理设备(PMM)的框图。
图3是示出与相关联机动车辆的选定组件一起使用的示例实施例的PMM的功能框图。
图4是以相关联机动车辆的点火ON状态来操作PMM的示例方法。
图5是以相关联机动车辆的点火OFF状态来操作PMM的示例方法。
图6是在图5中所示的操作期间以活动模式来操作PMM的示例方法。
图7是根据示例实施例示出活动模式下的PMM的高水平功能流程框图。
图8是根据示例实施例示出PMM的操作的控制图。
图9是根据示例实施例示出PMM的若干操作模式的图表。
图10是根据示例实施例示出PMM的若干电力模式的状态转换图。
图11是根据示例实施例在PMM的电力模式之间的状态转换图。
图12是示出可以实现示例实施例计算机系统的示例实施例的框图。
具体实施方式
概述
下面呈现了示例实施例的简化概述以便提供对示例实施例的一些方面的基本理解。该概述不是示例实施例的广泛概述。其旨在既不标识示例实施例的重要或关键的元件也不划定所附权利要求的范围。其唯一目的是以简化的方式来呈现示例实施例的一些概念以作为之后呈现的更详细的描述的前序。
根据本文中的实施例，一个或多个设备和支持一个或多个设备的软件被及时地从关断(off)或睡眠(sleep)模式或状态发起，并且从而允许在预期需要使用设备之前被启动并且变得完全起作用。在示例实施例中，一个或多个机载车辆设备和支持一个或多个机载车辆设备的软件被及时地从关断或睡眠模式或状态发起，并且从而允许在驾驶员进入车辆之前启动并且变得完全起作用。当车辆处于点火关闭状态时设备的总电池电力消耗也被最小化。
根据示例实施例，本文公开了一种技术，其中相关联机动车辆的选定组件以与其期望的使用和/或需要有关的及时方式被发起或激活。
根据示例实施例，本文公开了一种装置，该装置包括操作性地与相关联机动车辆的电力消耗设备耦合的接口以及与接口耦合的控制逻辑。控制逻辑能在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作。控制逻辑能在第一模式下操作以执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理。控制逻辑能在第一模式下操作以响应于确定第一种情况的存在而通过接口来选择性地激活相关联机动车辆的电力消耗设备。控制逻辑能在第二模式下操作以通过接口来暂停用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理。随着时间的推移，控制逻辑根据对第一种情况的存在的随机建模而在第一和第二模式之间选择性地进行转换。
根据进一步的示例实施例，本文公开了一种方法，该方法包括：在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作控制逻辑；由在第一模式进行操作的控制逻辑来执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；由在第一模式进行操作的控制逻辑响应于控制逻辑确定第一种情况的存在而通过与控制逻辑耦合的并且在操作上与电力消耗设备耦合的接口来激活相关联机动车辆的电力消耗设备；由在第二模式进行操作的控制逻辑来暂停用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；以及随着时间的推移，根据对第一种情况的存在的随机建模，在第一和第二模式之间选择性地转换控制逻辑。
根据进一步的示例实施例，本文公开了一种逻辑，该逻辑被编码在一个或多个有形非暂态的计算机可读介质中以供处理器执行，并且当该逻辑被处理器执行时能操作为：在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作控制逻辑；由在第一模式进行操作的控制逻辑来执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；由在第一模式进行操作的控制逻辑响应于由控制逻辑确定第一种情况的存在而通过与控制逻辑耦合的并且在操作上与电力消耗设备耦合的接口来选择性地激活相关联机动车辆的电力消耗设备；由在第一模式进行操作的控制逻辑来暂停用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；以及随着时间的推移，根据第一种情况的存在的随机建模，在第一和第二模式之间选择性地转换控制逻辑。
示例实施例的详细说明
该说明书提供了不意图限制所附权利要求的范围的示例。附图一般地指示了示例的特征，这里应该理解并认识到，相似标号被用来指代相似元件。在说明书中，对“一个实施例”或“实施例”或“示例性实施例”的引用意味着所描述的特定特征、结构或特性被包括在本文所描述的至少一个实施例中，并且不暗示特征、结构或特性存在于本文所描述的所有实施例中。
一般地，本文中的实施例提供了与预期的使用设备的需求有关的设备的及时启动控制。启动控制可以包括与硬件有关的电力的应用和/或移除，并且可以包括软件或其他逻辑的引导和/或关断(boot down)。在示例实施例中，设备是机载机动车辆设备。然而，应该认识到，本文中权利要求的实施例不以任意方式受限于示例实施例，而是将被诠释为覆盖任意应用中在车辆的那些设备之外的任意设备的及时启动。也就是，本文中的实施例可以被应用于对在家庭、办公室、工厂或者希望及时唤醒或电力管理的任何地方中的电子系统的启动和关断进行管理。
在一个实施例中，驾驶员与机动车辆的接近度(proximity)被检测，并且有选择地与其他因素结合用于对机动车辆的选定设备以及设备的软件和应用模块进行智能地及时上电和/或断电。
本文中的一个实施例使用一个或多个统计模型来动态地预测预期的使用设备的需求以及控制与预期的使用设备的需求有关的设备的及时启动，从而确保及时地启动设备以及设备的软件和应用模块以及消除或减少对设备以及设备的软件和应用模块的不必要的或过早的上电。
本文中的进一步实施例在多个电力模式下进行操作以对节电和及时地启动一个或多个设备及其各自的软件和应用模块的能力进行平衡。统计建模技术选择性地被用来确定设备、其软件以及其应用模块应该何时进入电力模式或者在电力模式间转换以及以每一个电力模式操作多久。
在一个实施例中，监视电力管理模块可以被集中化或者被分布开，并且以供选择的活动模式和节电模式选择性地进行操作，并且确定监视电力管理模块应该何时进入一个或多个节电模式中的各模式以及其应该在此模式停留多久，而不会危害在其电力管理下及时启动设备的能力。
现在参考附图，其中附图只是为了示出示例实施例并且不是为了对其进行限制，图1示出了相关联机动车辆的基本操作方法100的流程图。如图所示，相关联机动车辆进入一个或多个基本操作状态，选择性地在状态之间转换。在相关联机动车辆的第一模式中，车辆处于点火OFF状态110。在相关联机动车辆的第二模式中，车辆处于点火ON状态120。相关联机动车辆可以在一个或多个其他额外的模式或状态下进行操作，但是为了描述本文中的示例实施例的目的，点火ON和OFF状态就足够了。
在步骤112，相关联机动车辆的点火键或等效系统被转换到ON位置或状态，从而相关联机动车辆从点火OFF状态110转换到点火ON状态120。相似地，在步骤122，相关联机动车辆的点火键或等效系统被转换到OFF位置或状态，从而相关联机动车辆从点火ON状态120转换到点火OFF状态110。
根据本文中的实施例，可以从相关联机动车辆接收到指示了相关联机动车辆的当前状态的信号。替换地，本文中的实施例可以不时地视情况询问相关联机动车辆其当前操作状态。更进一步，本文中的实施例可以或多或少地结合相关联机动车辆的选定组件以更容易并且更快地以对车辆显而易见的方式确定车辆的当前操作状态。
图2是根据示例实施例示出可与相关联机动车辆的组件一起操作的电力管理模块(PMM)200的框图。PPM 200包括：第一接口，将PMM 200与相关联的电力源(例如，比如相关联机动车辆的电池)耦合；第二接口204，其将PMM 200与被布置在相关联机动车辆的电池和机动车辆的一个或多个硬件模块之间开关耦合，其中开关根据来自PMM的信号控制电力向各模块的应用；第三接口206，其将PMM 200与相关联机动车辆的和一个或多个硬件模块相对应的一个或多个软件和/或应用模块耦合；和收发器单元220，其包括用于与相关联车辆的用户的一个或多个便携电子设备选择性进行通信的天线222。示例实施例的PMM还包括与第一、第二和第三接口耦合的控制逻辑210，其中控制逻辑能操作来从相关联机动车辆接收信号以在点火ON和点火OFF状态之间进行区别，以及确定两种状态之间的转换。根据下面将更详细描述的实施例，控制逻辑还能操作来控制相关联机动车辆的一个或多个软件和应用模块的及时启动和智能关断，以及控制电力选择性地被应用于相关联机动车辆的一个或多个硬件模块。本文所使用的“逻辑”包括但不限于硬件、固件、软件和/或他们的组合，这些中的每一者用于执行(一个或多个)功能或(一个或多个)动作，和/或以导致来自另一组件的功能或动作。例如，基于所期望的应用或需要，逻辑可以包括软件控制的微处理器、离散逻辑(例如，专用集成电路(“ASIC”)、片上系统(“SoC”)、可编程片上系统(“PSoC”)、可编程/程序化的逻辑设备、包含指令的存储器设备等)或被体现在硬件中的组合逻辑。逻辑还可以完全地被体现为存储在非暂态有形介质上的软件，当该软件被处理器执行时，执行所描述的功能。逻辑可以适当地包括被配置为执行一个或多个功能的一个或多个模块。
接下来参考图3，如所标注的，在示例实施例中，当驾驶员从一定距离接近相关联车辆时，PMM 200对相关联机动车辆的一个或多个设备的上电以及一个或多个设备的引导和软件启动过程进行管理以确保一个或多个设备有充足的时间来变得完全起作用。在本公开中，由PMM管理的任意电子设备将被称为“设备”，并且应该认识到，PMM可以管理一个或多个设备。此外，应该认识到，PMM可以与设备分开的单独实体，或者其可以被实现为受管理设备内部的集成模块和/或在若干受管理设备之间分布。
图3是示出与包括在示例中的相关联机动车辆的选定组件一起使用的示例实施例的PMM 200的功能框图，在一个示例中，这些选定组件包括硬件模块320和与硬件模块相对应的软件模块330的一组设备300、电力断开单元302和电力源304。第一接口202(图2)通过馈电连接312将PMM 200与相关联电力源(例如比如，相关联机动车辆的电池310)耦合。第二接口204(图2)通过电力开关控制信号线314将PMM 200与电力断开单元30耦合，该电力断开单元302被配置在相关联机动车辆的电池310和机动车辆的一个或多个硬件模块320的集合300之间，其中电力断开单元302能作为电子开关操作以根据来自PMM的信号控制对车辆的模块的集合300的电力的应用。
在所示出的实施例中，来自电池310的电力通过一对电力传输线316、318被传送到硬件模块320，借此电力可以被传送到设备硬件模块320，这些设备硬件模块320被分组成关键任务硬件模块322和非关键任务硬件模块324。对关键任务模块和非关键任务模块的供电由供电线上的单独开关控制。相似地，如果必要或期望的话，设备集300的软件和应用模块330以关键任务软件模块可以在非关键任务软件模块之前被启动和/或独立于非关键任务软件模块启动的方式被分组成关键任务软件模块332和非关键任务软件模块334。沿着那些线，软件模块330的启动控制使用第三接口206(图2)通过一组启动控制信号线340被从PMM200传送。
如将被描述的，关键任务硬件和软件模块322、332可以在检测到驾驶员处于与相关联机动车辆有关的预定激活范围内时被立即接通并启动。非关键任务模块324、334可以响应于额外的触发事件在稍后的时间被上电和启动，这些额外的触发事件指示驾驶员将马上要使用车辆。这些触发例如可以包括驾驶员门被解锁或打开，或者例如点火正在被打开。
示例实施例的PMM包括用于实现电力管理策略的控制逻辑210，控制逻辑210在本示例实施例中用于掌握硬件和软件模块应该何时被启动和关断。例如，该策略可以通过无线电由互联网服务器或云中的服务器进行更新。基于云的服务器可以使用从多个车辆聚集的信息来优化电力管理策略以及然后更新每一个车辆的机载策略。
为了便于描述示例实施例，在相关联机动车辆的点火ON状态120(图1)下操作PMM的方法400在图4中的极简化流程图中被示出。当车辆处于点火ON状态120时，PMM 200活动地在PMM活动模式#1 402下执行其功能，直到相关联机动车辆的所有设备被完全启动并且起作用为止。一旦在步骤402中所有设备被完全启动并且起作用，在车辆点火打开的情况下，PMM 200转换到PMM睡眠模式#1 404。在PMM睡眠模式#1，PMM 200的硬件被上电，但是其软件中的大多数是空闲的或者处于低电力的睡眠模式。
为了便于描述示例实施例，在相关联机动车辆的点火OFF状态110(图1)下操作PMM的方法500在图4中的极简化流程图中被示出。当车辆处于点火OFF状态时，在502做出关于PMM 200是应该持续地保持在PMM活动模式#2 504还是在PMM活动模式#2 504和PMM睡眠模式#2 506之间交替的决定。在PMM活动模式#2 504和PMM睡眠模式#2 506之间交替比一直在PMM活动模式#2 504下进行操作消耗更少的电力，并且因此消耗更少的电池310电力。
为了便于描述示例实施例，对在相关联机动车辆的点火OFF状态110(图1)期间在PMM活动模式#2 504(图5)下操作PMM的方法600在图6中的极简化流程图中被示出。当PMM200在PMM活动模式#2 504(图5)并且车辆在点火OFF状态110时，PMM 200的控制逻辑210执行驾驶员接近度检测过程602以检测相关联机动车辆的驾驶员是否在与相关联机动车辆有关的预定激活范围内或者以其他方式在该预定激活范围中。在示例实施例中，激活范围是离车辆的预定义的距离。在步骤604，如果驾驶员被检测为在激活范围内，则PMM保持在PMM活动模式#2并且发起硬件和软件启动和管理过程610。然而，如果驾驶员被检测为不在激活范围内，则PMM 200的控制逻辑210发起PMM睡眠模式预备过程620以确定下一PMM睡眠模式#2 506(图5)应该是在何时以及多久。
PMM 200的控制逻辑210能操作以选择性地执行驾驶员接近度检测过程602以检测驾驶员与车辆的接近度，并且使用检测结果来帮助确定是否以及何时对设备硬件模块322、324上电并启动设备软件和应用模块332、334(图3)。在示例实施例中，驾驶员接近度检测过程602对来自移动设备(例如，可以由驾驶员携带的那些移动设备)的无线电传输进行监控以检测驾驶员离相关联车辆或PMM 200多近。驾驶员的移动设备可以是例如密钥卡(keyfob)、智能手机等。
根据示例实施例，PMM 200的控制逻辑210可以使用不同的方法来使用驾驶员的移动设备检测驾驶员的接近度。在示例实施例中，驾驶员的移动设备上的应用定期地广播无线电信标，该无线电信标由PMM 200的组件监控。在另一示例实施例中，PMM 200的控制逻辑210定期地广播无线电信标，当该无线电信标被驾驶员的移动设备接收时，触发移动设备通过无线电链路向PMM发送消息。无线电信标可以使用任意可用的无线电技术(例如，未许可的RF、WiFi、蓝牙、专用短程通信(DSRC)等)被传输。在另一示例实施例中，PMM 200的控制逻辑210使用来自驾驶员的智能手机的有规律的蜂窝无线电传输来检测驾驶员与车辆的相对接近度。在另一示例实施例中，驾驶员可以使用移动电话来向PMM发送消息以指示PMM的控制逻辑210来启动相关联机动车辆的一个或多个选定设备300。
在本示例实施例中，PMM 200使用来自驾驶员移动设备的无线电信号来估计驾驶员与车辆的接近度在，不必需要驾驶员的移动设备发送明确的定位信息。例如，某些短程无线电(例如，由大多数车辆密钥卡使用的无线电)能够传输短的距离以使得PMM仅当密钥卡在车辆几米内时才能够接收其无线电信号。根据必要或需要的，PMM 200还可以应用更精细的信号处理技术(例如比如，其可能在某些应用中被需要以对从驾驶员移动设备接收的无线电信号进行分析以估计这些移动设备与车辆的接近度)。此外，来自驾驶员移动设备的无线电信标还可以载送关于传输设备的位置的明确信息以帮助PMM 200确定驾驶员的接近度。
PMM的控制逻辑210还可以访问场外(off-board)位置服务以帮助确定驾驶员离车辆多远。驾驶员可以以定期的或以事件驱动的方式向位置服务器更新其位置。PMM可以从位置服务器获取驾驶员的最新位置更新。驾驶员最新报告的位置和自上次位置更新起消逝的时间可以帮助PMM估计驾驶员多久可以到达活动范围以及由此PMM 200可以在PMM睡眠模式等待多久才能等到驾驶员到达，因此得出激活范围。
在步骤604，当PMM 200检测到驾驶员在激活范围内时，PMM 200的控制逻辑210发起硬件和软件启动和管理过程610以将设备硬件上电并且启动其软件和应用模块。
另一方面，在步骤604，当PMM 200未能检测到驾驶员在激活范围内时，PMM 200的控制逻辑210发起PMM睡眠模式预备过程620。根据本示例实施例，睡眠模式预备过程620使用统计建模技术来预测其应该何时转换到PMM睡眠模式#2 506(图5)以及其应该停留在睡眠模式多久。如果PMM预测到在时间间隔(t，t+Tsleep)期间驾驶员不大可能在激活范围内并且该时间间隔足够长(例如，当该时间间隔足够长于将PMM转换到“PMM睡眠模式”所花费的时间加上PMM稍后唤醒并进入“PMM活动模式”花费的时间时)，则PMM在时间t将其本身转换到“PMM睡眠模式”并且停留在PMM睡眠模式直到Tsleep时间单元。在“PMM睡眠模式”到期时，PMM转换到“PMM活动模式”以再次运行“驾驶员接近度检测过程”。
根据这些实施例，许多不同的随机建模技术可以被用来预测下一个“PMM睡眠模式”的开始时间和持续时间。根据示例实施例的一个示例方法如下。
设置T为表示驾驶员被检测到进入激活范围的两个连续时间之间的时间的随机变量。设置t为当前时间并假定驾驶员当前未被检测到在激活范围内。为了预测预期驾驶员进入激活范围的下一时间和当前时间t之间持续时间δ，设置P(δ)为概率，其中，除了T>t之外，给定T>(t+δ)。也就是：
P(δ)＝P(T＞t+δ|T＞t)
设置α为预测的置信水平，其中α是上至100％的百分比，PMM下一次可以停留在“PMM睡眠模式”的最大持续时间Tsleep可以被估算为：
Tsleep＝max{δ|P(δ)≥α}
这意味着，对于在下一Tsleep时间单元期间驾驶员不进入激活范围，存在百分之α的确定性。因此，如果Tsleep明显长于PMM转换到“PMM睡眠模式”所花费的时间加上PMM稍后唤醒以再次进入“PMM活动模式”花费的时间，则PMM可以在[t,t+Tsleep)中的某一时间进入“PMM睡眠模式”并且应该在时间t+Tsleep之前唤醒。
在本示例实施例中，(1-α)表示预测错误的概率，这意味着设备将过早地被上电。然而，α的值是可配置的。较小的α值将显著减小不必要设备启动的量，以及每一次设备被启动时其将经历的不必要的等待时间的量。
根据本实施例，P(δ)被计算，其中P(δ)基于过去PMM处于“PMM睡眠模式”的持续时间被估计。例如，PMM可以维护“PMM睡眠模式”持续时间的过去值的直方图，其中组距(binwidth)等于单位时间。设置H(n)表示该直方图中第n个bin的值。然后P(δ)可以如下被估算，其中N是直方图中bin的总数：
实际上，通常PMM已停留在“PMM睡眠模式”的过去持续时间的25到30个采样值将足够获得充足的估计值。
应该认识到，PMM不受限于所描述的方法，而是其他示例实施例也可以使用其他的随机模型来预测其睡眠持续时间。例如，使用自回归求和移动平均(ARIMA)模型的时间序列分析可以被用于通过对近来睡眠持续时间之间的相关性进行建模来预测下一睡眠持续时间。维纳过程(Wiener process)也可以被使用，其基于随机过程最近的过去值和从随机过程的近来的过去样本得出的统计值来预测了随机过程的下一值。
图7是根据示例实施例示出活动模式下的PMM的功能流700的高水平框图。以上所描述的PMM 200的硬件和软件启动和管理过程610响应于的一组选定的外部重载(overriding)和/或触发事件710而进入以上所描述的驾驶员接近度检测过程602。在一个功能流720中，触发事件包括设备或设备的软件以及其应用被关断或处于节电模式。触发事件还可以包括由于各种原因而PMM自己确定发起驾驶员接近度检测过程602。在另一功能流722中，触发事件包括相关联车辆的点火被关断。
当相关联车辆的用户被检测到在预定接近度内或车辆的激活范围内时，或者当所计算出的估计用户移向车辆或关于发起车辆的操作的概率的值S超过预定的阈值时，在流724中功可以选择性地将功能流720、722反向。针对这些事件，流724使得PMM从驾驶员接近度检测过程602转换到硬件和软件启动和管理过程610。
根据功能流732处的触发事件(包括车辆的用户不在激活范围、统计值S未被超过或者硬件和计时器到期)，PMM 200选择性地从驾驶员接近度检测过程602转换到用于关断所有硬件和软件模块320、330并进入延时730的过程。从该过程730，在预定的延时时段之后，PMM可以选择性地进入以上结合图6所描述的睡眠模式预备过程620。此后，功能流740可以由触发事件引起(包括PMM确定没有充足的时间可用于睡眠)。然而，在步骤750，根据有充足时间可用于睡眠的确定，PMM可以转换到睡眠模式。
图8是根据示例实施例示出PMM的操作的控制图，该示例实施例具体地示出了根据示例实施例的硬件和软件启动和管理过程610的工作方式。该图中示出的功能事件和动作800只是以示例的方式，并且不意图是限制任意替换实施例的操作。现在参考该图，PMM 200响应一组一个或多个触发和/或重载事件810，例如比如指示相关联车辆的用户将马上启动车辆的触发和重载事件。PMM执行用于发起对关键任务硬件模块322和关键任务软件模块332上电的第一过程820。此后，PMM执行延时过程822，直到接收到指示一个或多个触发和/或重载事件810的触发而在步骤824执行用于发起对非关键任务硬件模块324和非关键任务软件模块334上电的过程。
为了描述示例实施例，重载事件是PMM所处于的状态或模式不期望的任意事件中的任意一个或多个事件或组合。例如，如果PMM检测到驾驶员门打开而未检测到任意驾驶员与车辆紧密接近，则第一和第二过程820、824都被发起以用于分别对关键任务硬件和非关键任务硬件的上电进行管理。根据另一示例，不管PMM的状态或模式，检测到“点火打开”状态也将触发处于第一和第二过程820、824的发起。此后，PMM可以进入下面所描述的延时模式或状态852。
在830，PMM 200执行等待预定时间段的过程，直到相关联车辆的点火被打开、直到一个或多个其他触发和/或重载事件被确定或者直到时间段到期，其中该时间段使用以上描述的随机建模技术中的一个或多个而被统计地确定。当超过过程830的等待时间段时，在842，PMM功能流840接下来执行延时，直到进入以上结合图6所描述的驾驶员接近度检测过程602。替换地，在852，PMM功能流850在进入驾驶员接近度检测过程602之前执行延时，直到相关联车辆的点火被关断并且用户离开激活区域。应该认识到，根据本文中的示例实施例，在若干模式或状态中由PMM执行的等待和延时时段是针对统计上使用以上所描述的随机建模技术中的任意一个或多个而优选统计地确定的选定时间段。
图9是根据示例实施例示出PMM 200的若干操作模式900的图表。电力模式900的示例使用以及从一种电力模式到另一电力模式的转换被示出。然而应该认识到，根据本文中进一步的实施例，其他电力模式和其他转换以及转换触发或重载事件的转换是可能的。
在图9中，为了便于描述和理解，按照时间轴902和总能耗轴904绘制的若干电力模式900被示出。此外，5种模式900被示出，包括完全活动模式910、节电模式1 912、节电模式2914、节电模式3 916、节电模式4 918。
根据示例实施例，关键任务硬件模块322、非关键任务硬件模块324、关键任务软件模块332和非关键任务软件模块334在所描述的5种模式中由PMM 200的控制逻辑210单独进行控制。然而，根据必要或所期望的，相关联车辆的设备可以以若干其他组合进行控制。
在附图中所示的极简化示例中，根据示例实施例，在从完全活动模式910到节电模式1 912的转换处，非关键任务软件模块由PMM 200关断。在从节电模式1 912到节电模式2914的转换处，所有软件模块由PMM 200关断。在从节电模式2 914到节电模式3 916的转换处，非关键任务硬件模块由PMM 200关断。在从节电模式3 916到节电模式4 918的转换处，所有硬件模块由PMM 200关断。应该认识到，总能耗904在每一个转换处被减少，并且转换之间的等待时间902增加。
进一步在图9中所示的示例实施例中，在从节电模式4 918到节电模式3 916的转换处，所有硬件模块由PMM 200启动。在从节电模式3 916到节电模式2 914的转换处，非关键任务硬件模块由PMM 200启动。在从节电模式2 914到节电模式1 912的转换处，所有软件模块由PMM 200启动。最后，在从节电模式1 912到完全活动模式910的转换处，非关键任务软件模块由PMM 200启动。应该认识到，总能耗904在每一次转换处被增加，并且转换之间的等待时间902减少。
如以上所标注的，设备硬件模块320被分组成关键任务322和非关键任务324模块(图3)。对关键任务模块和非关键任务模块的供电由来自相关联车辆电池310的供电线上的单独开关302、316、318控制。相似地，设备上的软件和应用模块330以关键任务软件模块332可以在非关键任务软件模块334之前被启动的方式被分组成关键任务322和非关键任务324模块。
在驾驶员被检测到在激活范围内时，关键任务硬件和软件模块可以被立即接通并启动。非关键任务模块可以响应于指示驾驶员将马上使用车辆的额外的触发和/或重载事件而在稍后的时间被上电和启动。这些触发例如包括驾驶员门被解锁或打开，或者点火被打开(图8)。
根据示例实施例，控制逻辑210执行电力管理策略来管理硬件模块应何时被供电以及软件模块应何时被启动和/或关断。该策略可以通过无线电由云中的服务器选择性地进行更新。根据必要或所期望的，基于云的服务器可以使用从多个车辆聚集的信息来优化电力管理策略并且然后在每一个车辆的场外更新策略。
根据本文中的实施例，为了进一步确保相关联车辆的一个或多个选定设备将以及时的方式被接通，PMM 200的控制逻辑210不仅仅考虑驾驶员是否在激活范围内，而且还考虑可以帮助确定车辆可能需要多快被启动的其他因素。这些因素例如包括驾驶员正在接近车辆还是正在远离车辆。在这点上，根据示例实施例，S被用来表示在每当驾驶员被检测到在激活范围内时车辆将被接通的可能性。S的值范围从0到1。PMM 200的控制逻辑210在每当其检测到驾驶员在激活范围内时估计S的值，并且当S值超过预定义的阈值时启动相关联车辆的设备的集合300中的设备。示例实施例的默认方法是一旦驾驶员检测到在激活范围内就将S设置为1，这意味着一旦驾驶员检测到在激活范围内，设备就将被接通。
根据进一步的示例实施例，更精细的方法将估计S的值的其他因素考虑在内。例如，PMM 200的控制逻辑210对驾驶员移动设备和PMM之间的直接短程无线电的强度进行监控。增加的信号强度指示驾驶员正在接近车辆，并且因此S的值更高。信号强度的更快速增加指示驾驶员正在以更高的速度移向车辆并且因此S的值更高。相反地，减小的信号强度指示驾驶员正在远离车辆。使用该方法，根据驾驶员到车辆的距离和驾驶员移动设备的信号强度的变化，S由PMM 200的控制逻辑210建模。
驾驶员还可能处于激活范围内长达一段延长时间段，但是并没有意图实际上启动汽车。在这些情况下，可能没必要保持或者以其他方式保持相关联车辆中的一个或多个设备完全上电或者没必要使得其软件和应用模块运行。因此，PMM 200的控制逻辑210应用多个节电模式900。根据示例实施例，在相关联车辆中的一个或多个设备上的硬件模块的任意子集被接通之后，PMM监控在车辆点火被打开前其已经等待了多久，并且使用结果来确定设备应该进入哪个电力模式以及设备应该停留在每一个电力模式多久。以上所描述的统计建模方法中的任意一个或多个可以被PMM 200的控制逻辑210用来确定何时启动其本身的PMM睡眠模式以及其应该停留在PMM睡眠模式多久。本文所描述的随机建模技术被用来预测对于车辆点火设备要等待多久。
在等待点火被打开时，相关联车辆的设备可以停留在这些电力模式中的一个电力模式长达预定的驻留时间。替换地，基于PMM 200的控制逻辑210已经收集的关于设备在过去已停留在各种电力模式多久的历史数据，PMM 200的控制逻辑210使用统计建模技术来针对该种电力模式动态地对设备的驻留时间进行估计。这包括预测设备和其上应用模块应该何时被启动以及他们应该何时进入完全活动模式。这允许设备和其上的应用模块能够在被需要的时候花费最少可能的时间来转换到完全活动模式。预测可以使用以上所描述的由PMM使用的统计模型中的任意一个或多个而被实现以对启动时间和其本身的PMM睡眠模式2506(图5)的持续时间进行估计。
根据示例实施例，本文中用来确定对于车辆点火打开设备必须等待多久以及设备应该停留在每一个电力模式多久的方法还将额外的情境信息(例如，相关联车辆的位置和时刻)考虑在内。例如，车辆正停在车库内和驾驶员的移动设备正在房屋内但是远离车库的情况可以足够车辆触发设备唤醒。因此，在一个示例实施例中，PMM 200的控制逻辑210基于车辆的位置和其他情境信息来动态地调整激活范围的阈值。
相关联车辆中的一个或多个设备可以响应于触发和重载事件而被控制以从一种电力模式转换到另一电力模式。重载事件是将触发一个或多个设备以改变其电力模式的事件。例如，点火-ON事件应该触发设备以立即转换到完全活动模式。
图10是根据示例实施例示出PMM的若干电力模式的状态转换图。现在参考该图，PMM 200可以响应于一个或多个重载事件1002-1008来从节电模式1-3 912-918中的任意一个进行转换，例如比如点火键从ON状态110(图1)到OFF状态120的转换。
此外，根据实施例，每当车辆点火被关断，PMM都将状态从PMM睡眠模式#1 404(图4)转换到PMM活动模式#2 504(图5)。然后其等待驾驶员退出激活范围或者S值降到阈值以下，或者等待计时器过期，以关断所有硬件和软件模块并发起PMM睡眠模式预备过程620(图6)来确定PMM是否以及何时应该进入PMM睡眠模式#2 506并且确定PMM应该驻留在PMM睡眠模式#2 506多久。
根据花费在当前状态的预定驻留时间的期满，PMM 200的控制逻辑210选择性地在节电模式912-918之间进行转换。例如，在1010当用于驻留在节电模式1 912的计时器设置期满时，PMM可以从节电模式1 912转换到节电模式2 914。相似地，在1012当用于驻留在节电模式2 914的计时器设置期满时，PMM可以从节电模式2 914转换到节电模式1 912。一个或多个等待计时器值可以使用相同的统计模型(PMM使用该统计模型来估计其本身“PMM睡眠模式”的时长)被预置或动态地估计。相似的状态模式转换1020、1022和1024也由PMM 200选择性地执行。
根据一个实施例，每当PMM进入“PMM睡眠模式”，在其唤醒以重新开始驾驶员接近度检测602过程之前，其停留在该模式长达预定义的或者动态估计的持续时间。如上所述被PMM用来估计其本身“PMM睡眠模式”的开始时间以及时长的统计模型中的任意一个或多个被用来估计该随机延时的长度。
根据另一示例实施例，在关键任务硬件和软件模块被启动并且设备正在等待车辆点火打开的同时，PMM可操作来确定设备的CPU时钟速度是否应该被降低或者以其他方式被减少以进一步减少设备的电池电力消耗。如果PMM确定降低设备的时钟速度，则其将信号发送到设备上的控制软件以触发该控制软件降低设备CPU时钟速度。该信号触发设备CPU时钟在关键任务软件模块完成其初始化过程之后被降低。当设备被任意事件触发以启动其非关键任务硬件和软件模块时，设备的CPU时钟返回到其正常速度。此外，如果硬件允许，则相同的机制还可以被用来降低设备的操作电压。改变操作频率和电压的不同形式可以被实现。减少时钟速度和操作电压的该技术导致待机功率的进一步减少，同时可以保持系统几乎准备好跳进完全激活模式。
图11是根据实施例在PMM的电力模式之间的进一步示例状态转换图。现在参考该图，第一和第三节电模式912、916形成了第一超级节电模式1102，其中所有非关键的硬件和软件模块324、334被关断。此外，第二超级节电模式1104被形成，该第二超级节点模式1104包括第二和第四节电模式914、918，其中所有硬件和软件模块320、330被关断。在1110，响应于第一重载事件，PMM可以直接从完全活动模式910转换到第二超级节电模式1104。相反地，在1112，响应于第二重载事件，PMM可以直接从第二超级节电模式1104转换到完全活动模式910。此外，在1120和1122，响应于第三和第四重载事件，PMM可以通过首先经过第一超级节电模式1102而间接地从第二超级节电模式1104转换到完全活动模式910。
除了上述以外，当用于驻留在节电模式的一个或多个计时器设置期满时，PMM可以在完全活动模式910和第一及第二超级节电模式1102、1104之间进行转换。在这点上，在1130响应于第一预定驻留时间的期满，PMM可以从完全活动模式910转换到第一超级节电模式1102。在1132，响应于第二预定驻留时间的期满，PMM可以从第一超级节电模式1102转换到第二超级节电模式1104。在1140，响应于第三预定驻留时间的期满，PMM可以从第二超级节电模式1104转换到第一超级节电模式1102。最后，在1142，响应于第四预定驻留时间的期满，PMM可以从第一超级节电模式1102转换到完全活动模式910。如上所述由PMM用以估计其本身“PMM睡眠模式”开始时间以及时长的相同统计模型被用来估计第一到第四驻留时间的时长。
图12是示出可以实现示例实施例的计算机系统1200的示例的框图。计算机系统1200可以被用来实现控制器110中的逻辑(图1)、接入点200的控制逻辑210(图2)和/或企业网络控制器装置300中的网关逻辑310(图3)的功能。
计算机系统1200包括总线1202或者用于传输信息的其他通信机制以及与总线1202耦合用于处理信息的处理器1204。计算机系统1200还包括主存储器1206(例如，耦合到总线1202用于存储将被处理器1204执行的信息和指令的随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备)。在由处理器1204执行的指令的执行期间，主存储器1206还可以被用于存储临时变量或其他中间信息。计算机系统1200还包括耦合到总线1202用于存储处理器1204的静态信息和指令的只读存储器(ROM)1208或其他静态存储设备。用于存储信息和指令的存储设备1210(例如，磁盘、光盘和/或闪存)被提供并且被耦合到总线1202。
示例实施例的一方面涉及使用计算机系统1200来提供网络中可用的服务实例的检测、缓存所检测的网络服务实例以及根据位置感知服务实例实体中的查询客户端设备的物理位置将所缓存的所检测到的网络服务通告给客户端设备。根据一个示例实施例，检测、缓存和通告网络服务实例由计算机系统1200响应于处理器1204执行被包含在非暂态主存储器1206中的一个或多个指令的一个或多个序列而被提供。这些指令可以被从另一计算机可读介质(例如，存储设备1210)读入主存储器1206中。包含在主存储器1206中的指令的序列的执行使得处理器1204执行本文所描述的处理步骤。多重处理布置中的一个或多个处理器还可以被用来执行包含在主存储器1206中的指令的序列。在替换实施例中，硬连线的(hard-wired)电路可以被用来代替实现示例实施例的软件指令或者与其结合。因此，本文所描述的实施例不受限于硬件电路和软件的任意具体组合。
本文所使用的术语“计算机可读介质”指代参与向处理器1204提供用于执行的指令的任意非暂态介质。该介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘(比如，存储设备1210)。易失性介质包括动态存储器(例如，主存储器1206)。如本文所使用的，有形介质可以包括任意非暂态介质(例如，易失性和非易失性介质)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁卡、纸带、有孔模式的任意其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASHPROM、CD、DVD或任意其他存储器芯片或磁带盒、或者计算机可以从其读取的任意其他介质。
各种形式的计算机可读介质可以被用以将一个或多个指令的一个或多个序列载送到处理器1204以供执行。例如，指令最初由远程计算机的磁盘承载。远程计算机可以将指令载入到其动态存储器中，并且使用调制解调器通过电话线来发送指令。计算机系统1200的本地调制解调器可以接收电话线上的数据，并且使用红外发射器来将数据转换成红外信号。耦合到总线1202的红外探测器可以接收红外信号中载送的数据，并且将数据安置在总线1202上。总线1202将数据载送到主存储器1206，处理器1204从主存储器获取并执行指令。由主存储器1206接收的指令在由处理器1204执行之前或之后可以可选地被存储在存储设备1210上。
计算机系统1200还包括通信接口1218(其包括在操作上与总线1202耦合的第一和第二通信接口1220、1222)。通信接口1218提供将计算机系统1200耦合到通信链路1230的双向数据通信。例如，通信接口1218可以是用以向兼容局域网(LAN)(例如比如，控制器局域网(CAN)网络)提供数据通信连接的LAN卡。如另一示例，通信接口1218可以是用以向相应类型的电话线提供数据通信连接的调制解调器或综合服务数字网络(ISDN)卡。无线链路也可以被实现。在任意这种实现方式中，通信接口1218对载送表示各种类型信息的数字数据流的电的、电磁的或光学信号进行发送和接收。
以上所描述的是示例实施例。当然，不可能描述组件或方法中的每一个可能的组合，但本领域的技术人员将认识到，示例实施例的许多另外的组合和布置是可能的。因此，该说明书旨在包括落在根据其公平地、合法地和公正地享有的宽度解读的所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。

Claims (14)

1.一种用于实行电力消耗设备的启动控制的装置，包括：
接口，所述接口在操作上与相关联机动车辆的电力消耗设备耦合；和
与所述接口耦合的控制逻辑；
其中，所述控制逻辑能在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作；
其中，所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以执行用于确定所述相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；
其中，所述控制逻辑能在所述第一模式下响应于确定所述第一种情况的存在而通过所述接口来选择性地激活所述相关联机动车辆的电力消耗设备；
其中，所述控制逻辑能在所述第二模式下操作以通过所述接口来暂停用于确定所述相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；
其中，随着时间的推移，所述控制逻辑根据对所述第一种情况的存在的随机建模而在所述第一模式和第二模式之间选择性地进行转换。
2.如权利要求1所述的装置，其中：
所述控制逻辑选择性地转换到所述第二模式，并且保持在所述第二模式长达一睡眠时间段Tsleep＝max{δ|P(δ)≥α}，其中α是在预定的下一Tsleep时间单元期间不会发生所述相关联机动车辆的第一种情况的百分比确定性，并且δ是发生所述相关联机动车辆的第一种情况的下一预期时间和当前时间t之间的持续时间。
3.如权利要求1所述的装置，其中：
所述接口在操作上与所述相关联机动车辆的关键任务电力消耗设备和所述相关联机动车辆的非关键任务电力消耗设备耦合；
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以执行用以将在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户确定为所述相关联机动车辆的第一种情况的处理；
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以响应于确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述用户来激活所述相关联机动车辆的关键任务电力消耗设备并暂停所述非关键任务电力消耗设备的激活。
4.如权利要求3所述的装置，其中：
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以执行用以将即将发生所述相关联机动车辆的使用确定为所述相关联机动车辆的第二种情况的处理；
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以响应于将即将发生所述相关联机动车辆的使用确定为所述相关联机动车辆的第二种情况来激活所述相关联机动车辆的非关键任务电力消耗设备。
5.如权利要求1所述的装置，其中：
所述接口在操作上与所述相关联机动车辆的硬件模块的集合以及所述相关联机动车辆的软件模块的集合耦合；
所述控制逻辑能在包括至少完全活动模式和第一节电模式的多个节电模式下操作，在所述完全活动模式中所述控制逻辑选择性地激活所述硬件模块的集合和所述软件模块的集合，在所述第一节电模式中所述控制逻辑选择性地将所述硬件模块的集合和所述软件模块的集合中的至少一者去激活；以及
随着时间的推移，所述控制逻辑根据对所述车辆的相关联的用户对于所述相关联机动车辆的使用情况的随机建模而在所述完全活动模式和所述第一节电模式之间选择性地进行转换。
6.如权利要求1所述的装置，其中：
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以响应于以下各项来选择性地激活所述相关联机动车辆的电力消耗设备：1)确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户，以及2)确定每当所述相关联用户进入到所述相关联机动车辆的预定距离时所述相关联机动车辆将被接通的可能性S。
7.如权利要求1所述的装置，其中：
所述控制逻辑能在所述第一模式下操作以响应于以下各项来选择性地激活所述相关联机动车辆的电力消耗设备：1)确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户，以及2)确定所述相关联用户的以预定阈值以上的速率在向所述相关联机动车辆移动。
8.一种用于实行电力消耗设备的启动控制的方法，包括：
在包括至少第一模式和第二模式的多个模式下操作控制逻辑；
由当时在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑来执行用于确定相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；
由当时在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑响应于所述控制逻辑确定所述第一种情况的存在而通过与所述控制逻辑耦合并且在操作上与所述相关联机动车辆的电力消耗设备耦合的接口来选择性地激活所述电力消耗设备；
由当时在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑来暂停用于确定所述相关联机动车辆的第一种情况的存在的处理；以及
随着时间的推移，根据对所述第一种情况的存在的随机建模，在所述第一和第二模式之间选择性地转换所述控制逻辑。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
将所述控制逻辑选择性地转换到所述第二模式，并且保持在所述第二模式长达一睡眠时间段Tsleep＝max{δ|P(δ)≥α}，其中α是在预定的下一Tsleep时间单元期间不会发生所述相关联机动车辆的第一种情况的百分比确定性，并且δ是发生所述相关联机动车辆的第一种情况的下一预期时间和当前时间t之间的持续时间。
10.如权利要求8所述的方法，还包括：
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑来执行用以将在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户确定为所述相关联机动车辆的第一种情况的处理；
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑响应于确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述用户来激活所述相关联机动车辆的关键任务电力消耗设备并暂停非关键任务电力消耗设备的激活。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑来执行用以将即将发生所述相关联机动车辆的使用确定为所述相关联机动车辆的第二种情况的处理；
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑响应于将即将发生所述相关联机动车辆的使用确定为所述相关联机动车辆的第二种情况来激活所述相关联机动车辆的非关键任务电力消耗设备。
12.如权利要求8所述的方法，还包括：
在包括至少完全活动模式和第一节电模式的多个节电模式下操作所述控制逻辑，在所述完全活动模式中所述控制逻辑选择性地激活硬件模块的集合和软件模块的集合，在所述第一节电模式中所述控制逻辑选择性地将所述硬件模块的集合和所述软件模块的集合中的至少一者去激活；以及
随着时间的推移，根据对所述车辆的相关联的用户对于所述相关联机动车辆的使用情况的随机建模来在所述完全活动模式和所述第一节电模式之间选择性地转换所述控制逻辑。
13.如权利要求8所述的方法，还包括：
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑响应于以下各项来选择性地激活所述相关联机动车辆的电力消耗设备：1)确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户，以及2)确定每当所述相关联用户进入到所述相关联机动车辆的预定距离时所述相关联机动车辆将被接通的可能性S。
14.如权利要求8所述的方法，还包括：
由在所述第一模式进行操作的所述控制逻辑响应于以下各项来选择性地激活所述相关联机动车辆的电力消耗设备：1)确定在离所述相关联机动车辆的预定距离内存在所述相关联机动车辆的用户，以及2)确定所述相关联用户以预定的阈值以上的速率在向所述相关联机动车辆移动。
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