CN112567342A - 用于借助分布式的基于车辆的计算系统来处理预定计算任务的方法以及计算系统、服务器装置和机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助分布式的基于车辆的计算系统(10)来处理预定计算任务(17)的方法，其中，通过服务器装置(11)，所述计算任务(17)被划分成若干数据包(18)，所述数据包(18)具有针对所述计算任务(17)的相应部分的相应计算数据。本发明包括：确定当前处于预定的就绪状态(27)的至少一个机动车辆(12)，并且，在所述至少一个机动车辆(12)处于所述就绪状态(27)的情况下，所述服务器装置(11)随后将所述数据包(18)中的至少一个数据包传输到机动车辆(12)，并且机动车辆(12)处理至少一个所传输的数据包(18)的所述相应计算数据并且由此生成与所述数据包(18)相关的相应计算结果(28)，并将该计算结果(28)传输到所述服务器装置(11)，并且所述服务器装置(11)根据所述至少一个机动车辆(12)的每个所传输的计算结果(28)来构成与所述计算任务(17)相关的总体结果(29)。

Description

用于借助分布式的基于车辆的计算系统来处理预定计算任务 的方法以及计算系统、服务器装置和机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于借助计算系统来处理或完成预定计算任务的方法，该计算系统基于至少一个机动车辆。该信息还涉及计算系统及其部件，即服务器装置和至少一个机动车辆。

背景技术

在机动车辆中，可以在车上设置一个或若干电子控制单元，该电子控制单元例如可以在机动车辆的驾驶操作期间提供底盘控制功能和/或自主驾驶功能。这样的车辆功能要求计算性能以便实时执行算法。为此，电子控制单元包含计算单元或处理单元，该计算单元或处理单元可以包括至少一个微处理器和/或至少一个微控制器。因此，电子控制单元表示可以提供计算能力的计算器或车辆计算机。然而，如果需要车辆功能，则该计算能力仅在驾驶操作期间使用。相反，在机动车辆停车或处于停车状态时，不使用该计算能力。

从专利文献DE102013007676A1已知，在机动车辆中可以操作智能电话，该智能电话经由通信链路耦合到机动车辆并且可以在机动车辆中委托(commission)计算，然后该计算进而由机动车辆的控制装置执行。因此，对于到互联网的服务器的无线电连接暂时中断使得服务器不可用于计算的情况，智能电话可以得到支持。在打印文档中没有描述用于所委托计算的计算数据源自哪里。

发明内容

本发明的目的是有效地使用机动车辆中的计算资源。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。通过从属权利要求、以下描述以及附图来描述有利实施例。

通过本发明，提供了一种用于借助分布式的基于车辆的计算系统来处理或完成预定计算任务的方法。在本文中，通过服务器装置，该计算任务被划分或分割成若干数据包，该若干数据包具有针对计算任务的相应部分的相应计算数据。计算任务因此表示全体计算数据或预定数量的计算数据。服务器装置在每种情况下都以数据包的形式提供或安排这些计算数据的一部分或一些。服务器装置是固定的，即，它不是移动通信装置或车辆的一部分。

于是在该方法中，可以以如下所述的方式来操作若干机动车辆，特别是至少一个机动车辆、更特别地多于两个或多于三个机动车辆。

根据本发明，可以设想，对于每个机动车辆，分别确定该机动车辆当前是否处于预定的就绪状态。就绪状态至少包括机动车辆耦接到车辆外部的电能供应装置的状况。因此，当机动车辆处于就绪状态时，该机动车辆可以被供应外部电能。因此，这不需要从属于车辆的储能装置求助所储存的能量。

服务器装置将在每种情况下的相应数据包传输到机动车辆中的一个，其中，在每种情况下的相应数据包仅被传输到处于就绪状态的一个这样的机动车辆。数据包也可以被传输到有限数量的这样的机动车辆，但不一定被传输到所有可用的机动车辆。就绪状态因此确定相应的机动车辆准备好接收和/或处理数据包中的至少一个。每个机动车辆可以接收数据包中的不同的一个数据包，使得在机动车辆中提供相应数据包的计算数据。相应的机动车辆随后应付或处理至少一个所传输的数据包的相应计算数据。换句话说，机动车辆执行要利用数据包的计算数据执行的计算。为此，机动车辆可以以已知的方式包括至少一个电子控制单元和/或至少一个车辆计算机。通过处理计算数据，机动车辆生成与所传输数据包相关的相应计算结果。换句话说，通过处理计算数据，生成表示数据包的计算结果的输出数据。机动车辆将相应的计算结果传输到服务器装置。因此，在服务器装置中，给出了相应数据包的相应计算结果，而服务器装置自身不必处理对应的计算数据。相反，使用相应的机动车辆以便处理相应数据包的计算数据。随后，服务器装置根据机动车辆的每个所传输或接收的计算结果来构成计算任务的总体结果。换句话说，服务器装置组合从数据包生成的各个计算结果。由此获得了总体结果，即，计算任务的解(solution)。为此目的，服务器装置已使用机动车辆来生成或确定计算结果。选择具体机动车辆的另一个标准可以是该机动车辆的磨损水平满足预定条件(例如，具有最低磨损或磨损低于预限定水平的机动车辆)。

根据本发明，就绪状态总是至少包括机动车辆耦接到车辆外部的电能供应装置的状况。由此确保机动车辆的电气驾驶范围不会由于计算数据的处理而受损或减小。这提供了这样的优点，即机动车辆的能量储存不会变得紧张或减少，并且因此机动车辆特别地完全保持其准备好被驾驶。必须为相应的机动车辆给出以便在每种情况下接收至少一个数据包并且处理其中包含的计算数据的就绪状态可以被本领域技术人员设定为，使得在就绪状态下确保机动车辆当前具有可用的计算能力，即，对于相应机动车辆的驾驶操作来说，其计算能力当前是不需要的。因此，就绪状态的定义包括期望或应该发生由机动车辆进行数据包的处理的所有那些运行状态。因此，就绪状态可以包括附加的限制条件。

因此，通过本发明总体上呈现出这样的优点，即机动车辆可以被用于在其每次处于就绪状态时处理计算任务。

本发明还包括提供附加优点的实施例。

对于将在机动车辆中发生的就绪状态，其用户可以将典型地处于停车状态的机动车辆连接到例如公共或私人电力网络，以便由此便于或实现至少一个数据包的计算或处理。例如，可以设想，机动车辆仅与电力网络连接，以便向至少一个车载计算机或车辆计算机供应电能，使得至少一个数据包被处理。然而，根据实施例，电能供应装置优选地由充电站来实现，该充电站被提供用于在机动车辆的电能储存装置(特别地高压电池)与车辆外部的电力网络之间交换电能。换句话说，就绪状态确保仅当机动车辆耦接到充电站以再充电电能时才开始数据包的计算或处理。充电站则代表所提及的能量供应装置。随后，就绪状态出现在机动车辆的充电操作或充电过程中。例如，充电站可以包括用于耦接机动车辆和/或感应充电系统的充电线缆。在感应充电系统的情况下，数据的传输(例如，数据包的传输)可以借助无线连接(WLAN、移动电话连接)和/或通过调制充电系统的磁场来执行。

一个实施例包括确定就绪状态的预期剩余非运行时间(standing time)或剩余持续时间，特别是在所述充电站处的预期剩余非运行时间或剩余持续时间，并且就绪状态包括剩余持续时间大于预定最小值。因此，确定剩余的可用持续时间，并且因此确定仍然可用于处理计算数据的时间段。因此，服务器装置仅将这样的数据包发送到机动车辆，该数据包可以由机动车辆在剩余持续时间内处理。因此，有利地避免了由于就绪状态的结束而中断所述处理，即，机动车辆例如从能量供应装置断开。就绪状态的预期剩余持续时间可以基于例如充电站的预约(reservation)数据和/或机动车辆的电能储存装置的充电水平的充电水平数据来确定。通过将所施加的充电功率的值和充电水平与最大充电水平之间的差进行组合，可以计算剩余充电时间，其进而可用作对就绪状态的剩余持续时间的估计。

对于剩余时间的这种预测，一个实施例设想根据机动车辆的用户的用户简档和/或日历数据和/或用户已经预订能量供应装置的预订持续时间来确定剩余持续时间。剩余时间的这种预测可以由机动车辆自身提供，或者由服务器装置或不形成为车辆的一部分的另一单元来提供。而且，可以设想组合的模型，通过该组合的模型，一方面机动车辆自身部分地进行剩余时间预测，且另一方面服务器装置和/或不形成为车辆的一部分的单元部分地进行剩余时间预测。例如，服务器装置可以从数据库检索用于能量供应装置的数据。相反，机动车辆可以生成关于历史和/或统计确定的行驶时间的用户简档。在机动车辆中，这可以例如由控制单元执行，诸如例如资信娱乐系统(信息娱乐系统)。作为不形成为车辆的一部分的单元，可以分别提供例如智能电话和/或互联网服务器。所述用户简档可以描述用户的至少一个习惯，例如过去访问一次或若干次或定期访问的至少一个停留位置以及在那里花费的持续时间。日历数据可以描述用户的当前和/或未来停留时间表和/或停留规划。因此，由此可以确定在每种情况下就绪状态的预期持续时间，特别是机动车辆的预期剩余停车持续时间。随后，可以用信号发送就绪状态的所建立的预期总持续时间或预期剩余持续时间。例如，机动车辆可以因此用信号发送其预期的停车时间或停车时段。例如，可以用信号发送长于例如一小时、特别是多于一天的长期停车。因此提供了以下优点：通过服务器装置，以考虑和/或利用就绪状态的剩余持续时间的这种方式来生成或安排数据包。限定预期剩余停车持续时间的能力有利于管理任务规范和/或导向(orientation)。还可以使用一个或多个充电站的统计使用数据，以便在预定范围内预测在一天的给定点预定的最小数量的机动车辆被停放并连接到它们各自的(一个或多个)充电站。而且，为此目的可以评估预约数据。如果用户取消了预约，则这因此可以被提前考虑。

然而，也可能发生就绪状态意外地结束。因此，一个实施例包括，对于就绪状态在相应机动车辆传输当前数据包的计算结果之前结束的情况，在已经给出计算结果的情况下，机动车辆在就绪状态结束之后、特别是在机动车辆的驾驶操作期间将所得到的计算结果传输到服务器装置。在没有给出计算结果的情况下，机动车辆终止计算，并且一旦机动车辆重新进入就绪状态就重新开始。因此，有利地，限定或指示在中断情况下的机制。因此，当机动车辆未连接到电源时，不允许新的计算或将数据包传输到机动车辆。当数据包已被传送到机动车辆时，通过机动车辆进行预约来得到该数据包。如果机动车辆在有限的时间量内没有返回结果，则预约无效并且新的机动车辆能够预约它。可替代地，每个数据包可以具有由两个或更多个机动车辆做出的索求(claim)/预约。返回结果的第一机动车辆获胜，而来自第二机动车辆的结果被丢弃。

为了将计算结果的损失保持为最小，根据本发明的一个实施例，在每种情况下的相应就绪状态期间，一次仅传输数据包中的一个数据包。只有当机动车辆已传输当前数据包的计算结果和/或请求下一数据包时，才传输下一数据包。由此，提供了以下优点：在每种情况下，在机动车辆中仅处理或计算在这次的一个数据包，并因此在就绪状态意外结束的情况下和/或在服务器装置与机动车辆之间的通信链路中断的情况下，仅丢失这一个数据包。优选地，单个机动车辆在任何时间可以仅具有一个数据包。

对于机动车辆来说，存在另外的特定问题，即，其总是应该具有可预测的或可预期的或可重现(reproducible)的车辆状态。这确保了机动车辆的有预期驾驶行为被保证。因此，对于机动车辆的至少一个车辆计算机来说，必须确保，计算数据的处理不会采用可能影响驾驶行为的未限定的运行状态。将程序代码(具有编程的指令)作为数据包而不是仅具有计算数据的数据包来传送可能需要在这样的程序代码在机动车辆内部被执行之前在汽车环境中进行更多测试(并且在一些情况下必须通过额外的测试)。关于这方面的一个实施例包括：在传输用于当前就绪状态的第一数据包之前，计算算法被存放在相应的机动车辆中，并且在相应的数据包中，仅要通过该计算算法来计算的那些输入数据被包含作为计算数据。例如，计算算法可以在机动车辆制造期间或者在机动车辆中的软件更新中被存储。因此，在相应机动车辆中的计算算法可以被永久地安装，或者例如在每次识别到就绪状态时被服务器装置传输到机动车辆。归因于独立于机动车辆中的数据包而提供的借助于其来处理计算数据的实际计算算法，在机动车辆中处理相应数据包期间执行的计算操作或计算步骤是被固定提供的或以预先已知的方式被提供。因此，在处理数据包的期间，不会出现不期望的或未知的运行状态，因为计算算法会阻止该不期望的或未知的运行状态。只有那些根据计算算法可能发生的运行状态才会发生。然而，这可以基于计算算法自身来检查，并且因此不需要对于每个数据包单独地监测或检查。通过限制可能的计算步骤，通过先前存放的计算算法，在机动车辆中提供了限定的、可重现的过程。所存放的计算算法对于所有数据包来说是预先就可信的、可重现的和/或可证实的。因此，运行过程或由机动车辆中的数据包所触发的过程从一开始就是已知的。在数据包中总是只有那些要通过计算算法计算的输入数据会出现，而不会出现新的程序代码或计算指令。计算算法取决于计算任务。当然，可以改变机动车辆中的计算算法，以便能够由此解决或处理另一计算任务。计算算法的一个示例是FEM(有限元法)或模拟器。FEM或模拟器可以预安装在机动车辆中，并且每个数据包仅需要包括描述要被模拟的物理对象或模型的计算数据。数据包不需要包括任何处理指令，比如例如二进制程序代码，而仅需要包括例如模型参数。

然而，在数据包中提供的计算数据也可以表示程序代码，该程序代码通常可以由机动车辆的处理装置执行。于是，预制的计算算法不是必须的。计算算法可以是固件的一部分，该固件作为制造过程的一部分安装和/或当连接到充电站或通过无线连接远程地连接时被更新/刷新，该无线连接负责与服务器装置的通信。当机动车辆从服务器装置请求/预约工作(至少一个数据包)和/或基于有效载荷/框架实例化计算运行时，可以初始地执行更新。

服务器装置优选地基于至少一个另外的标准来决定向机动车辆发送数据包是否有意义或者应该发送哪个数据包。

一个实施例包括，由服务器装置根据关于确定了数据包的相应机动车辆的相应状态信号来在数据包中配置计算量(computing effort)。计算量例如可以指示机动车辆处理数据包中包含的所有计算数据所需的要求的时间量，即估计的时间段。计算量还可以例如额外地或可替代地指示机动车辆在处理数据包中包含的所有计算数据时预期需要提供的能量支出，即能量的量。通过根据状态信号选择数据包的计算数据的数量和/或种类来调整或设定计算量。换句话说，根据状态信号来选择、设定或改变计算数据或数据包的复杂度。根据状态信号，更多或更少的计算数据和/或某种种类的计算数据也可以被组合或包括在数据包中。这提供了以下优点：根据机动车辆的状态信号来调整数据包在机动车辆中所需的计算量。状态信号可以完全或部分地由机动车辆自身和/或由服务器装置和/或第三外部单元(例如，通信网络的网络控制件)来生成或限定，服务器装置和机动车辆经由该第三外部单元进行通信。例如，计算量所需的时间量可以在0.5秒与5分钟之间的范围内变化。借助状态信号，可以考虑以下方面中的至少一个：机动车辆的位置、安装在机动车辆中的技术能力(选项)，因为这些能力可能不是统一的/标准的。可以额外地或可替代地考虑机动车辆的型号/系列。数据包的格式优选地是统一的，这在复杂性和成本方面是有益的。

若干实施例涉及机动车辆的哪个状态可以由状态信号来描述的问题。

一个实施例包括通过状态信号来表示传输路径或传输路线的至少一个性质，服务器装置和机动车辆经由该传输路径或传输路线来耦接。换句话说，传输质量或传输等级由状态信号来描述。例如，可以描述传输范围或传输速率和/或传输成本。由此，提供了以下优点：针对传输路径来调整在机动车辆中引起的计算负载相对于为此目的而传输的数据包的数量的比例。例如，如果根据状态信号要通过服务器装置传输尽可能少的数据包(例如，由于高传输成本和/或低传输速率)，则可以编译具有少量计算数据数据包，然而这需要相对较长的计算时间。随后，传输这一个数据包就足够了，并且由此在预定的最小时间段内仍在机动车辆中生成计算负载。反之亦然，在具有大传输速率(大于预定阈值)的传输路径的情况下，可以设想仅传输预期计算时间较小的数据包，即具体地说，例如小于10秒或小于60秒。这带来了以下优点：在就绪状态和/或通信链路终止时，如果不再能够传输与最后的当前数据包相关的计算结果，则仅丢失该数据包的计算时间，并且该丢失很小(即，例如，与例如一小时计算时间相比，最大10秒或60秒)。这可以在建立例如计费/赔偿(reimbursement)时使用。当然，也可以使用比传输速率更简单的信号。

一个实施例包括通过状态信号用信号表示在机动车辆中给出的至少一个环境状况和/或一个地点指示。一个环境状况例如可以是普遍存在于机动车辆的区域中的温度。通过考虑环境状况和/或地点的指示，针对机动车辆的本地状况来调整数据包。如果温度例如低于预定阈值，则可以假定机动车辆被给予了足够的冷却性能。例如，在一个区域中，阈值可以小于15度，特别是处于低于10度。相反，如果温度高于第二阈值，则甚至可以不进行数据包的传输。第二阈值例如可以在25度以上、特别是35度以上的范围内，或者在两个数据包的传输之间，等待预定的最小时间，以便允许机动车辆中的冷却。地点的指示例如可以提供机动车辆是否会生成噪声的提示，因为该噪声例如可以由机动车辆的一个或若干通风装置引起。如果必须不生成这样的噪声，则同样可以不传输或不提供数据包，或者在传输两个数据包之间等待预定的最小时间，以便允许机动车辆中的被动冷却。此外，当确定机动车辆的就绪状态时，该机动车辆还可以考虑和计入如已经描述的其他环境因素。

状态信号还可以用信号表示机动车辆的电气快速充电过程。在快速充电(以大于预定阈值的电气性能对电能储存装置充电，例如大于10千瓦，特别是大于20千瓦)的情况下，服务器装置将不向机动车辆传输用于计算的数据包。由此，有利地避免了快速充电被延长，这是由于在机动车辆中计算性能以及因此地还有电气性能被消耗。因此，从用户的观点来看，充电过程的持续时间没有被意外地延长。当用户使用机动车辆行驶并且用户仅计划停止有限时间量以对车辆的储能装置再充电时，这可能是重要的。

一个实施例包括通过状态信号来用信号表示对电池进行充电的速率。如果对电池进行充电的速率低于一个数据包的能量支出，则这可以被用于使机动车辆失去获得数据包的资格。换句话说，这将考虑到数据包的处理需要特定电功率(瓦特)并且机动车辆可以至少提供该量的电功率，或者机动车辆还没有用完在特定时间范围内或平均地(例如，x瓦特/分钟)处理数据包的预定量的能量和/或功率。这有助于限制在特定机动车辆中处理数据包所用掉的能量的量。

一个实施例包括通过服务器装置借助机动车辆以所述方式解决的计算任务包括气象计算(天气数据的计算)和/或医学计算(例如基因组研究和/或癌症研究)和/或模拟(例如车辆碰撞和/或交通流量)和/或有限元计算。然而，该方法是普遍适用的。它仅需要可以逐包计算的计算任务，即其允许将计算数据划分成单独的、独立的数据包。为此，可以应用使计算任务并行化的技术。一般而言，模型计算和/或模式识别因此可被设想为计算任务。为此，所需的算法可以以所述计算算法的形式来预定。数据包的计算数据则例如可以是相机图像，在该相机图像中将进行模式识别。计算结果则可以是模式识别的结果，即例如识别出特定对象的指示，或者一般而言是分类结果。这可以保证：通过处理任何数据包来使车辆的计算机不会以未定义的状态来结束。

一个实施例包括服务器装置借助预定的评估规则为每个所传输的数据包分配等效值，并且对于从至少一个机动车辆接收的每个计算结果，特定于车辆地(即对于每个机动车辆单独地)累加等效值，并且基于特定于车辆的累加的等效值来确定由相应机动车辆提供的计算性能。换句话说，这确定了每个机动车辆已经单独提供了那种计算性能。由此，例如可以监测能量消耗。所使用的评估规则例如可以包括在每种情况下为单独的计算数据分配偏值(partial value)。同样地，可以通过评估规则来整体评估每个数据包，以便由此确定数据包的等效值。例如，可以形成计费系统，以便因机动车辆的操作者提供他的机动车辆来计算数据包而付给机动车辆的操作者报酬。通过整个过程创建观察数据可能是有利的。其关键方面在于，其允许对每个机动车辆的工作结果执行质保。如果每个数据包由至少两个机动车辆处理，则可以比较结果，并且仅接受被分配了数据包的所有(定额(quorum))机动车辆发送相同结果的情况下的结果。发送不同结果的分组中的任何机动车辆可以被单独地检查，以查看它是否能够提供准确的结果。

至少一个数据包和/或相应关联的计算结果的传输可以至少部分地、即完全地或局部地经由无线电连接来实现。这种无线连接可以特别通过移动无线电网络和/或WLAN连接(无线局域网)和/或蓝牙连接来实现。对于移动无线电连接，SIM卡可以永久地安装在相应的机动车辆中。通过无线电连接，提供了以下优点：传输与机动车辆的环境中的线缆基础结构无关。额外地或可替代地，传输可以至少部分地经由与机动车辆耦接的移动终端和/或经由充电站来间接地实现。在每种情况下，移动终端可以例如是智能电话或平板PC或智能手表。随后可以使用由移动终端提供的无线电连接。经由移动终端的耦接具有以下优点：不需要在机动车辆自身中提供通信硬件和/或通信软件，而是可以使用终端中的通信硬件和/或通信软件。而且，用于机动车辆的充电站可以具有通信硬件和/或通信软件，例如，用于传输计费数据。它也可以被机动车辆有利地用于传输。额外地或可替代地，传输可以至少部分地经由连接到机动车辆的线缆实现。例如，可以使用充电线缆，因为它可以由所述电能供应装置或充电站来提供。传输可以通过PLC(电力线通信)连接和/或通过USB(通用串行总线)来实现。因此，在PLC连接的情况下，借助电气线缆来执行传输，该电气线缆还用于传输充电电流或传输用于对机动车辆的电能储存装置进行充电的充电性能。绳系(tethered)传输具有传输速率与机动车辆周围的无线电干扰无关的优点。

利用充电站作为到服务器装置/从服务器装置来的机动车辆管道(conduit)是优选的。在充电站上分段传输(staging)数据包，如果已经知道或预测到机动车辆将被调度，则这也可以被考虑。PLC是数据包的优选传输机制，可选地连同例如固件一起。

当然，数据包和/或计算结果的传输可以借助安全机制来保护。例如，在一方面的服务器装置与另一方面的每个机动车辆之间的通信链路可以依赖于TLS(传输层安全)连接。

另一个问题涉及就绪状态的确定。在每种情况下，可以由至少一个或若干机动车辆自己确定其当前是否处于就绪状态，并且在其处于就绪状态的情况下，将用信号将就绪状态发送给服务器装置。在至少一个或若干机动车辆的情况下，服务器装置可以询问相应的机动车辆是否处于就绪状态。因此，如果满足就绪状态的所有条件，则机动车辆自己出现(come forward)，或者使用唤醒机制(即由服务器装置从外部执行的询问)。优选的是，机动车辆自身是为了预约来自服务器装置的数据包或服务器数据包而出现的那个。机动车辆预约数据包，服务器装置基于该预约启动计时器。如果在接收到任何结果之前计时器结束，则数据包被发送到另一机动车辆。

通过服务器装置和机动车辆的车队，总体上形成计算系统。本发明还包括用于处理或处置某一预定计算任务的这种计算系统。因此，该计算系统包括服务器装置和若干机动车辆，特别是至少一个、更特别多于两个或多于三个机动车辆。就此而论，服务器装置和机动车辆被配置为执行根据本发明的方法的实施例。服务器装置可以包括一个计算机或若干计算机的组合。在若干计算机的情况下，这些计算机经由通信网络(例如，互联网)耦接。在机动车辆中，为机动车辆设想的方法步骤可以例如由所述处理单元执行或实施，即例如由电子控制单元或由若干电子控制单元的组合执行或实施。为此，可以在机动车辆的数据存储装置中提供程序代码，在通过处理单元执行该程序代码时执行对于机动车辆设想的方法的步骤。对于服务器装置，同样可以设想例如在数据存储装置中的程序代码，其在通过服务器装置而执行时执行为服务器装置设想的方法的步骤。处理单元可以基于至少一个CPU(中央处理单元)和/或至少一个GPU(图形处理单元)和/或至少一个FPGA(现场可编程门阵列)和/或至少一个ASIC(专用集成电路)和/或至少一个DSP(数字信号处理单元)。

服务器装置同样代表本发明的一部分。因此，本发明还包括用于根据本发明的计算系统的服务器装置，其中，服务器装置被配置为执行根据本发明的方法的与服务器装置有关的步骤。用于该目的的服务器装置可以以所述方式包括所述程序代码。程序代码可以被存储在服务器装置的数据存储装置中。

最后，本发明还包括一种机动车辆，该机动车辆可以用作根据本发明的计算系统的部件。机动车辆被配置为执行根据本发明的方法的关于相应机动车辆的步骤。为此，机动车辆可以以所述方式包括处理器装置。此外，在机动车辆中可以存储所述程序代码。

本发明还包括所述实施例的组合。

本发明的其它特征从权利要求、附图和附图的描述中获得。之前在说明书中提及的特征和特征组合以及在下面附图的描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以在分别指出的组合中使用，而且可以在其它组合中使用或单独使用。

附图说明

现在基于优选实施例并参考附图更详细地说明本发明。其中：

图1为根据本发明的计算系统的实施例的示意图；以及

图2为根据本发明的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1为具有服务器装置11和机动车辆12的计算系统10。机动车辆12表示若干机动车辆，所有这些机动车辆都可以以下面描述的方式配置，为此仅示出一个机动车辆12。服务器装置11可以包括一个或若干计算机13，其中，在若干计算机13的情况下，这些计算机可以经由数据网络14耦接。计算机13可以形成组合体或计算机云。

机动车辆12可以包括车辆计算机15，该车辆计算机可以例如被配置成自动地或自主地引导机动车辆12。此外，机动车辆12可以包括电能储存装置16，其可以例如是高压电池。与本发明有关的术语“高压”是指大于60V的电压，特别是大于100V的电压。机动车辆12例如可以是电可驱动的机动车辆，例如混合动力车辆或电动车辆。

在计算系统10中，服务器装置11可以借助于至少一个机动车辆12来处理或完成计算任务17。在图2中示出了在计算系统10中以此目的为基础而使用的示例性方法，并且在下文中结合图1和图2进行说明。

在步骤S10中，计算任务17可以被分割或划分为若干数据包18。换句话说，要被处理的并且体现或表示计算任务17的计算数据分布在若干数据包18上。

机动车辆12和服务器装置11可以经由通信装置19来耦接。通信装置19例如可以包括到机动车辆12的无线电连接20和/或经由充电站22的间接无线电连接21和/或经由电力网络24和/或LAN(局域网)和连接线缆25的绳系通信链路23。机动车辆12因此一般而言可以借助线缆和/或经由移动无线电连接或不同的无线电连接与服务器装置11双向交换数据。

机动车辆12例如可以经由用于对电能储存装置16充电的充电线缆26连接到充电站22，以用于充电操作，该充电线缆26也可以用作用于数据传输的连接线缆25。充电站22表示用于对能量储存装置16再充电的能量供应装置。

可以设想，在步骤S11中充电操作被机动车辆识别为就绪状态27。在就绪状态27中，机动车辆12不需要执行任何驾驶任务。因此，车辆计算机15可以被用于其它计算任务，特别是用于处理数据包18中的计算数据。机动车辆12可以用信号将步骤S11中的就绪状态27发送到服务器装置11。

服务器装置11随后可以在步骤S12中经由通信装置19将数据包18传输到机动车辆12。机动车辆12可以借助车辆计算机15处理来自所传输的数据包18的计算数据并且将由此产生的输出数据作为计算结果28再次传输到服务器装置11。

当将相应的数据包分配给机动车辆12时，也可以考虑状态信号30以便选择或编译特定数据包18。可以以已经描述的方式配置状态信号30。

步骤S12可以重复地执行。

在服务器装置11中，收集所有传输的数据包18的计算结果28，并且由此在步骤S13中形成计算任务17的总体结果29。

服务器装置因此实现云计算，其中，远程子系统提供了计算能力并且因此总体上实现累积的计算能力。就此而论，每个或若干子系统由机动车辆12实现。由此，计算任务可以在许多车辆上分布式地被求解，例如在基因组或癌症研究中，或者在模拟的情况下，诸如天气模拟和/或交通模拟。

对于计算系统10，云计算或分布式计算与机动车辆12的车队的组合在它们的非运行时间或它们的停车状态的情况下是能够获得的。尽管在驾驶期间机动车辆12的计算能力被用于驾驶任务(驾驶辅助、娱乐、通信、导航)，但该计算能力在机动车辆处于非运行时或停车的情况下是完全可用的。理想地，如果机动车辆是电可驱动的机动车辆(电动车辆、插电式混合动力车辆)，则该机动车辆位于能量供应装置(例如充电站)处，以便具有足够的能量来用于计算或处理相应数据包的计算数据。

通过服务器装置，每次在机动车辆处于就绪状态时，触发该单独机动车辆，和/或经由安全机制(例如TLS连接)建立通向车载计算机或机动车辆的车辆计算机的通信连接。现在，具有计算数据的数据包可以被传输到机动车辆。这也可以在两个步骤中实现。为此，以通用计算算法被传输到机动车辆来开始所述步骤，该计算算法指示出将要执行哪些计算步骤。随后，在每个另外的数据包中，可以将参数集传输到机动车辆。该参数集提供了用于计算算法的输入数据。机动车辆随后可以执行计算算法并且将作为计算结果的结果输出数据传输到服务器装置。在机动车辆中，计算因此可以自主地执行，并且随后将完成的计算结果传输回服务器装置。此后，可以在机动车辆中删除计算算法自身，并且关闭数据连接。而且，只要机动车辆处于就绪状态，每个电负载操作的连续的若干参数集都可以被传输，即数据包的传输可以被重复随机的次数。而且，在就绪状态结束之后，例如在充电状态结束之后，完成的计算结果仍然可以在机动车辆的驾驶操作期间被传输。

采用通用计算算法和稍后传输相应参数集具有以下优点：在重复请求或传输数据包的情况下，数据量较小，因为计算算法可以暂时存储在机动车辆中。

因此，通过实施例总体上示出了如何在车队中将相应的车辆计算机用于云计算。

附图标记列表

10 计算系统

11 服务器装置

12 机动车辆

13 计算机

14 数据网络

15 车辆计算机

16 能量储存装置

17 计算任务

18 数据包

19 通信装置

20 无线电连接

21 无线电连接

22 充电站

23 通信链路

24 电力网络

25 连接线缆

26 充电线缆

27 就绪状态

28 计算结果

29 总体结果

30 状态信号

Claims (15)

1.用于借助分布式的基于车辆的计算系统(10)来处理预定计算任务(17)的方法，其中，通过服务器装置(11)，所述计算任务(17)被划分成若干数据包(18)，所述若干数据包(18)具有针对所述计算任务(17)的相应部分的相应计算数据，

其特征在于，

·-对于若干机动车辆(12)，确定在每种情况下所述机动车辆(12)当前是否处于预定的就绪状态(27)，所述预定的就绪状态(27)包括所述机动车辆(12)耦接到处于所述机动车辆外部的电能供应装置(22)，以及

·-所述服务器装置(11)相应地将所述数据包(18)传输到所述机动车辆(12)中的一个，其中，在每种情况下的相应数据包(18)仅被传输到处于所述就绪状态(27)的这样的机动车辆(12)，以及

·-相应机动车辆(12)处理被传输到该相应机动车辆(12)的该数据包(18)的相应计算数据并且由此生成与所传输的数据包(18)相关的相应计算结果(28)并将所述相应计算结果(28)传输到所述服务器装置(11)，以及

·-所述服务器装置(11)根据与所述计算任务(17)相关的每个所传输的计算结果(28)来构成总体结果(29)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述就绪状态(27)包括所述相应机动车辆(12)耦接到充电站，以用于在所述机动车辆(12)的电能储存装置(16)与处于所述机动车辆(12)外部的电力网络(23)之间交换电能。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述就绪状态(27)的预期剩余持续时间，具体地是确定所述机动车辆(12)的预期剩余充电时间，并且所述就绪状态(27)包括所述剩余持续时间大于预定最小值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述机动车辆(12)的用户的用户简档和/或日历日期和/或所述用户已预订所述能量供应装置(22)的预定时段来确定所述剩余持续时间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于所述就绪状态(27)在所述相应机动车辆(12)传输当前数据包(18)的计算结果(28)之前结束的情况，所述机动车辆(12)在所述就绪状态(27)结束之后、具体地在驾驶操作期间处理所述当前数据包(18)的剩余计算数据和/或将结果所得的计算结果(28)传输到所述服务器装置(11)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述相应机动车辆(12)的相应就绪状态(27)期间，在每种情况下一次仅传输所述数据包(18)中的一个，并且仅在所述机动车辆(12)已传输与所述当前数据包(28)相关的计算结果(28)和/或请求下一数据包(18)的情况下，才传输下一数据包(18)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在传输用于所述当前就绪状态的第一数据包(18)之前，计算算法被存放在所述相应机动车辆(12)中，并且相应的数据包(18)仅将要通过所述计算算法处理的输入数据包含作为所述计算数据。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述服务器装置(12)根据关于所述相应机动车辆(12)的相应状态信号(30)来为所述数据包(18)中的每个数据包配置计算量，通过根据所述状态信号(30)选择所述数据包(18)的计算数据的数量和/或种类来针对所述计算量确定所述数据包(18)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过所述状态信号(30)来表示传输路径的至少一个性质，所述服务器装置(11)和所述机动车辆(12)经由所述传输路径耦接。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，通过所述状态信号(30)来表示在所述机动车辆(12)中给出的至少一个环境状况，具体地是表示温度和/或地点指示。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述计算任务(17)包括气象计算和/或医学计算和/或有限元计算。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述服务器装置(11)借助预定的评估规则为每个所传输的数据包(18)分配等效值，并且对于从所述机动车辆(12)接收的每个计算结果(28)，特定于车辆地累加所述等效值，并且基于特定于车辆累加的等效值来确定由所述相应机动车辆(12)提供的计算性能。

13.用于处理预定的计算任务(17)的计算系统(10)，其中，所述计算系统(10)包括服务器装置(11)和若干机动车辆(12)，其中，所述服务器装置(11)和所述机动车辆(12)各自被配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

14.用于根据权利要求13所述的计算系统(10)的服务器装置(11)，其中，所述服务器装置(11)被配置为执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的关于所述服务器装置(11)的步骤。

15.用于根据权利要求13所述的计算系统(10)的机动车辆(12)，其中，所述机动车辆(12)被配置为执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的对应步骤。

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