CN109417565A - 用于降低车辆能量需求的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于分派主车辆(3)的计算负载的方法,其中,为了实现主车辆(3)的规定任务所要执行的计算操作被划分成任务包,这些任务包分别包含多个计算操作,其中,这些任务包从主车辆(3)被分派至多个其他车辆(5、13、25)且任务包中的相应任务包被传递至所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆,并且其中,通过所述多个其他车辆(5、13、25)执行与任务包相关联的计算操作且将与任务包相关联的计算操作的相应结果传递给主车辆(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于分派主车辆的计算负载的方法。本发明还涉及一种包括主车辆和多个其他车辆的计算系统。
背景技术
车辆通常具有控制器,其被配置用于,处理复杂且大量的数据。在此可以是这样,为了处理相应的数据、即为了借助相应数据执行计算操作,需要大量电能,这在利用内燃机驱动的车辆的情况下必须利用发电机以比较费能的方式来提供电能。因为通常使用内燃机来驱动发电机,所以由相应控制器执行的计算操作最终导致相应车辆的内燃机的燃料消耗增加。
由文献US 2016/0198485 A1公开了一种用于在主车辆与第二车辆之间分派主车辆的计算负载的方法,所述第二车辆行驶在位于相同道路上的主车辆的通信范围内。
由文献DE 10 2007 045 519 A1公开了一种无线通信装置和用于在车辆之间通信的基于服务器的方法。通过单播和多播的消息传递提供大量有效的通信模式,这些通信模式还能够通过分析GPS位置信息来切分区域。
文献DE 10 2009 045 711 A1公开了一种具有数据接口的数据传递、电源和充电设备,该数据接口通过充电缆线或电线既向蓄能器传递能量、又传递与车辆或与驾驶员有关的数据。该数据传递、电源和充电设备可以具有通信单元,该通信单元还允许在行驶期间在没有电连接的情况下接收和发送数据。
文献US 2015/0200810 A1公开了一种互相联接的网络,该网络由多个车辆构成,这些车辆在空间上彼此邻近且彼此通过无线电无线通信。
发明内容
基于此背景,本发明提出的任务是,提供一种用于降低车辆的能量消耗的解决方案。
为了解决上面所述任务,提出了一种用于分派主车辆的计算负载的方法,其中,为了实现主车辆的规定的任务要执行的计算操作被划分成任务包,这些任务包分别包含多个计算操作,其中,这些任务包被从主车辆分派至多个其他车辆且相应任务包被传递至所述多个其他车辆中的相应车辆,并且其中,通过所述多个其他车辆执行从属于任务包的计算操作且将从属于任务包的计算操作的相应结果传递给主车辆。
本发明的实施方案从说明书和从属权利要求中得出。
所提出的方法尤其用于降低车辆的能量消耗。为此根据本发明提出,为了实现传递至车辆控制器的任务,将所需的计算操作分派至包括多个其他车辆的系统或计算网络。
为了把用于处理任务(例如处理用于控制车队的群数据)所需的相应计算操作从主车辆分派至包括多个其他车辆的系统,尤其提出,所述计算操作被划分成多个任务包,且相应的任务包被传递至所述多个其他车辆中的相应车辆。也就是说,所述多个其他车辆中的相应车辆执行从属于传输给它的任务包的计算操作且将相应计算操作的结果或相应任务包的结果传回至主车辆。该主车辆通过将计算操作向所述多个其他车辆分派,减轻了执行计算操作的负担且相应消耗更少的能量,这是因为需要由车辆发电机提供的电能更少,由此减小了车辆内燃机的燃料消耗。
在所提出的方法的一种可能的实施方案中提出,从当前处于去激活状态的车辆中选出所述多个其他车辆。
为了不牺牲相应的其他车辆来降低主车辆的能量消耗,以及不加重该其他车辆的内燃机或电池为提供相应计算操作所需的电能的负担,可以提出,仅选择那种当前处于去激活/不工作的状态、即非运动状态的车辆来作为其他车辆并用其处理相应任务包或处理从属于任务包的相应计算操作。为了例如从一组车中识别出相应的去激活的车辆,可以规定,将任务包仅传递给处于“熄火”状态中的车辆和/或与充电站连接的车辆。为此可以提出,相应的去激活的车辆将其状态传递给服务器,该服务器作为中央问讯处用于向主车辆指派其他车辆或用于供主车辆选择其他车辆。
此外可以想到,仅当车辆发送了待命信号或当前在中央问讯处、例如在服务器留存了待命信号时,才向该车辆传递数据。例如可以提出,当车辆停放在车库或停车场时,该车辆发出可被根据本发明提出的主车辆接收的待命信号。基于所接收到的待命信号,主车辆例如通过移动无线电接口向该停放的车辆传递从属于相应任务包的数据。该停放的车辆利用该停放的车辆所具有的相应控制器来计算从属于任务包的相应计算操作且将相应结果也通过移动无线电接口传回至主车辆。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,相应任务包借助于与所述多个其他车辆中的相应车辆相连接的、且相对于该车辆在外部布置的、即布置在车辆外部的通信接口、例如充电柱来传递给该相应车辆。
尤其可以想到,相应其他车辆在停放过程中与通信接口连接,该通信接口被设计用于传递用于执行所提出的方法的数据。在此该通信接口例如与用于给该其他车辆电池供电的元件形成技术单元,从而该其他车辆自动在充电过程中可用于执行所提出的方法来使用或被配置用于执行所提出的方法。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,由主车辆的控制器来管理任务包向所述多个其他车辆的分派。
为了管理相应任务包的分派,即例如形成相应数据包用以向相应其他车辆进行传递,和接收计算出的相应结果以及整合成最终结果,可以使用主车辆的控制器或中央服务器。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,根据所述多个其他车辆的相应车辆的可供使用性来向服务器传递多个任务包。在此可以由服务器来执行通过任务包规定的计算操作且将通过任务包规定的计算操作的相应结果传递至主车辆和/或所述多个其他车辆中的至少一个车辆。
如果在当前为了执行用于处理某个任务要执行的相应计算操作,在规定的时间段中没有足够的其他车辆可供使用或者说能够被用于执行计算操作,那么为了在这种情况中也减轻相应主车辆的负担,可以提出,为了执行计算操作而使用至少一个服务器。为了限制该以至少一个服务器形式提供的计算能力尤其规定了,只有当计算操作当前不能够通过使用相应其他车辆来完成时,才由至少一个服务器来进行要执行的相应计算操作。
在所提出的方法中提出,根据车辆的当前时间和/或地理位置来将该车辆分配为所述多个其他车辆。
为了通过分派至多个车辆的计算操作来执行任务处理,可以提出,仅选择那种预计可提供足够长的时间段用于执行相应计算操作的车辆来作为相应分派的计算网络的一部分,就是说,被指派给相应的主车辆以用于处理相应的计算操作。为此可以尤其选择那种当前正处于夜间睡眠的时区中的车辆来进行相应计算操作,从而相应使用者想要使用相应车辆且拒绝将其作为用于执行计算操作的其他车辆的可能性最小。
当然也可以选择那种当前处于运行中的车辆、即当前使用例如内燃机或电驱动装置运动的车辆作为用于执行相应计算操作的其他车辆,在此该相应车辆的相应使用者能够拒绝该相应车辆为其他车辆执行计算操作。
此外还可以在选择相应的其他车辆时考虑到地理位置。因此例如处于在主车辆周围的规定半径内的车辆尤其有利地适合用于为主车辆执行相应计算操作。因为该主车辆能够与这种车辆特别快速地、例如在网络内部、即无需使用中继站来通信。当然,也可以根据其他标准,例如车队或车组归属关系来选择用于执行相应计算操作的相应其他车辆。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,在所述多个其他车辆的不同车辆之间交换相应任务包的计算操作的相应结果。
为了还可以处理复杂任务,需要的是,要求中间结果来运算从属于任务包的相应计算操作。该中间结果可以由必须基于该中间结果进行进一步计算操作的车辆从可以执行用于确定中间结果的计算操作的相应其他车辆处请求。此外可以想到的是,将相应的其他车辆分类,即为了确定中间结果而执行计算操作的类别,或基于中间结果而执行计算操作的类别。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,利用所述多个其他车辆形成互相联接的网络。
为了在相应的其他车辆与主车辆之间交换结果和中间结果,适合使用按照互相联接的网络的连接方式,其中每个车辆与所有其他车辆、必要时通过作为中继站的多个其他车辆通信连接。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,根据为了执行从属于任务包的相应计算操作所需的能量耗费来选择要传递给所述多个其他车辆的相应任务包。
为了利用根据本发明的方法节省尽可能多的能量,可以提出,将那种要求特别高的计算耗费以及相应要求特别高的能量耗费的任务包优先分派给相应其他车辆。
此外本发明涉及一种包括主车辆和多个其他车辆的计算系统,其中所述主车辆具有控制器,该控制器被配置用于,从主车辆把针对规定的任务要执行的计算操作划分成任务包且将任务包分派至所述多个其他车辆中的至少一部分车辆,以及将相应任务包传递给所述多个其他车辆中的至少一部分车辆,以及其中,所述多个其他车辆中的至少一部分车辆——向这些车辆传递相应的任务包——被配置用于执行从属于任务包的计算操作并将计算操作的结果传递给主车辆。
所提出的计算系统尤其用于执行所提出的方法。
在所提出的计算系统的一种可行的实施方案中提出,计算系统具有至少一个服务器,向该至少一个服务器传递相应未被分配给所述多个其他车辆中的任何车辆的任务包。在此所述至少一个服务器被配置用于,执行从属于被传递给至少一个服务器的任务包的计算操作,且将计算操作的结果传递给主车辆和/或所述多个其他车辆中的至少一个车辆。
为了在缺少用于执行计算操作、即运算的其他车辆的情况下提供用于分派主车辆的任务所需的相应计算操作的可行方案,可以设有计算系统,例如多个服务器,这些服务器作为应急备用设备执行计算操作。
在所提出的方法的其他可行的实施方案中提出,所述多个其他车辆中的相应车辆通过相对于该相应车辆而言在外部的通信接口与主车辆和/或至少一个服务器连接。在此该通信接口被配置用于,为该相应车辆供电。
为了将例如不具有车辆内部的通信接口或未被配置用于执行所提出的方法的车辆配置用于执行所提出的方法,可以使用外部的单元,该外部的单元对该车辆供给用于执行所提出的方法所需的数据。在此该外部的单元例如被设计为用于电动车辆的充电站,从而为了充电而与充电站连接的车辆自动成为在执行计算任务时辅助于相应主车辆的网络的一部分。
在所提出的计算系统的其他可行的实施方案中提出,主车辆的控制器被配置用于,确定用于执行从属于任务包的相应计算操作所需的能量消耗以及把要传递给所述多个其他车辆的相应任务包,根据这些其他车辆降低主车辆的能量消耗的能力,区分优先次序地传递给所述多个其他车辆。
为了降低主车辆的能量消耗,可以提出,确定相应计算操作的能量消耗,且根据针对不同计算操作所确定的相应能量消耗判断,该计算操作分派给其他车辆是否在能量方面是合理的。如果该相应计算操作向其他车辆的分派在能量方面是合理的,就是说导致节省了能量,那么该相应的计算操作或相应的任务包可以按照所要节省的能量大小来分类并且相应区分优先次序地传递给相应其他车辆。
由说明书和附图得到其他优点和实施方案。
不言而喻,上面所述和下面待述的特征不仅可以在各自给出的组合中、而且还可以在其他组合中或者单独使用,而不脱离本发明范围。
附图说明
根据附图中实施方式示意性示出本发明,且借助附图示意性详述本发明。
图1示出根据本发明的计算系统的可能的实施方案。
图2示出根据本发明的计算系统的其他可能的实施方案。
图3示出用于选择执行根据本发明的方法的可能的实施方案的车辆的选择标准。
具体实施方式
图1中示出了包括主车辆3和其他车辆5和13的计算系统。该主车辆3必须例如为了校准技术系统而实施大量计算操作。如果所有计算操作都由主车辆3的控制器实施,则控制器会大量耗电。为了给控制器相应供给大量的电力,主车辆3的内燃机必须驱动发电机且相应消耗很多的燃料或相应耗费电池。
为了降低主车辆3的能量消耗,在此提出,要由主车辆3的控制器执行的计算操作被至少部分分派至其他车辆5和13。为此该主车辆3将要执行的计算操作划分成任务包且将用于处理相应的任务包所需的数据连同相应的计算指令一起传递至其他车辆5,如通过箭头7所示。在此所述其他车辆5根据其他车辆5的驱动装置的激活状态从多个其他车辆中被选出。
由于所述其他车辆5当前处于静止状态,如通过与充电站9的相连所示,所以该其他车辆5特别有利地适合用于为主车辆3执行计算操作。如果该其他车辆5需要电能来执行计算操作用以处理从主车辆传递的相应任务包,那么该其他车辆5可以从充电站9获取电能。
一旦该其他车辆5结束了对相应任务包的计算操作,那么该其他车辆5将相应的结果传回给主车辆3,如通过箭头11所示。
如果该其他车辆5不能够在由例如主车辆3所规定的时间范围内执行为了处理相应任务包所需的相应计算操作,或者如果该其他车辆5在相应的计算操作期间被激活,即进入了准备行驶的状态——在该状态中该其他车辆5本身需要其控制器的计算能力,那么该其他车辆5将尚未计算的任务包传递给其他车辆13,如通过箭头15所示。
一旦该其他车辆13已经结束了对相应任务包的计算操作,那么该其他车辆13将相应结果传回至主车辆3或所述其他车辆5,如通过箭头17所示,从而该其他车辆5能够将结果传递至主车辆3,如通过箭头11所示。
在图2中示出了包括多个车辆23和25、主车辆27和服务器网络21的网络。车辆23是被激活的车辆,即当前用于前进运动的车辆,而车辆25是去激活的车辆,且例如停放在停车场上。
为了实施所提出的方法,尤其提出,仅驱控去激活的车辆25来为相应主车辆执行计算操作。如果在规定时间段内多个去激活的车辆25不足以用于执行计算操作,那么规定,向服务器网络21传递没有分派给去激活的车辆25的任务包且在服务器网络处进行处理。
为了传递执行相应计算操作所需的数据,尤其提出,借助无线通信、例如以互相联接的网络使车辆23和25不仅彼此连接、而且也与相应的主车辆27连接。例如规定,主车辆27通过无线电数据接口按照所谓的“5G标准”以高达10,000Mbit/s的数据传输率与服务器网络21和/或车辆25中的至少一部分车辆主动通信连接,即与车辆25交换数据。
通过向车辆25和/或服务器网络21分派计算操作,能够在高可靠性的同时实现快速执行计算操作。通过多次或冗余地向不同车辆25和/或服务器网络21分派相应的计算操作,能够在需要时、例如针对特别是与安全相关的任务,使可靠性最大化。
图3中示出了日光在地球地图上的分布。为了执行所提出的方法尤其提出,选择那种当前处于未被日光照射的区域31中的车辆作为用于为主车辆执行计算操作的其他车辆,这是因为去激活的车辆处在未被日光照射的区域31中的可能性相比于被日光照射的区域33高。
Claims (12)
1.一种用于分派主车辆(3)的计算负载的方法,其中,为了解决主车辆(3)的规定任务所要执行的计算操作被划分成任务包,这些任务包分别包含多个计算操作,其中,这些任务包被从主车辆(3)分派至多个其他车辆(5、13、25)且相应任务包被传递至所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆,其中,根据所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆的当前时间和/或地理位置来对所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆进行分派,并且其中,通过所述多个其他车辆(5、13、25)执行与任务包相关联的计算操作且将与任务包相关联的计算操作的相应结果传递给主车辆(3)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个其他车辆(5、13、25)从当前处于去激活状态的车辆(25)中被选出。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,由主车辆(3)的控制器管理任务包向所述多个其他车辆(5、13、25)的分派。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,为了向所述多个其他车辆(5、13、25)分派任务包,数据包在第一步骤中从主车辆(3)被传递至服务器且在接下来的步骤中从服务器被传递至所述多个其他车辆(5、13、25),以及其中,由服务器来管理向所述多个其他车辆(5、13、25)分派任务包。
5.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,相应任务包的向所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆(5、13、25)的传递借助于与该相应的车辆(5、13、25)连接的且相对于该相应车辆(5、13、25)而言在外部布置的通信接口实现。
6.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,如果低于可供使用的其他车辆(5、13、25)的规定最小数目,则向服务器(21)传递多个任务包,以及其中,由服务器(21)执行通过任务包规定的计算操作且将通过任务包规定的计算操作的相应结果传递给所述主车辆(3)和/或所述多个其他车辆(5、13、25)中的至少一个车辆。
7.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,在所述多个其他车辆(5、13、25)中的不同车辆之间交换与相应任务包关联的计算操作的相应结果。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,利用所述多个其他车辆(5、13、25)形成互相联接的网络。
9.根据上述权利要求之一所述的方法,其中,根据为了执行与任务包相关联的相应计算操作所需的能量消耗来选择要传递给所述多个其他车辆(5、13、25)的相应任务包。
10.一种包括主车辆(3)和多个其他车辆(5、13、25)的计算系统,其中所述主车辆(3)具有控制器,该控制器被配置用于,从主车辆(3)把对于规定任务所要执行的计算操作划分成任务包、把任务包分派至多个其他车辆(5、13、25)中的至少一部分车辆并把任务包中的相应任务包传递至所述多个其他车辆(5、13、25)中的至少一部分车辆,其中主车辆(3)的控制器被配置用于,确定用于执行与任务包相关联的相应计算操作所需的能量消耗并且把要传递给所述多个其他车辆的相应任务包,以根据这些任务包降低主车辆(3)的能量消耗的能力区分优先次序的方式传递给所述多个其他车辆(5、13、25),并且其中,所述多个其他车辆(5、13、25)中的至少一部分被传递了相应任务包的车辆被配置用于,执行与任务包相关联的计算操作以及向主车辆(3)传递计算操作的结果。
11.根据权利要求12所述的计算系统,其中,所述计算系统(1)包括至少一个服务器(21),未曾被分配给所述多个其他车辆(5、13、25)中的任何车辆的相应任务包被传递给所述至少一个服务器,其中,所述至少一个服务器(21)被配置用于执行与传递给所述至少一个服务器(21)的任务包相关联的计算操作,且将计算操作的结果传递给所述主车辆(3)和/或所述多个其他车辆(5、13、25)中的至少一个车辆。
12.根据权利要求10或11所述的计算系统,其中,所述多个其他车辆(5、13、25)中的相应车辆通过相对于该相应车辆(5、13、25)而言在外部的通信接口与所述主车辆(3)和/或至少一个服务器(21)连接,并且其中,所述通信接口被配置用于为该相应车辆(5、13、25)供电。
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