CN112995061B - 车辆数据传输方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

车辆数据传输方法、装置、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，提供一种车辆数据传输方法、装置、系统及存储介质。本发明的方法包括：响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和/或由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；基于所采集的特征数据确定对应子系统的健康度量；以及根据健康度量向服务器进行数据传输。本发明只有在存在时间或事件的触发时，才会采集子系统的特征数据，再根据子系统的健康度量确定向服务器传输数据的传输优先级，从而可保证关键数据的实时传输，且利于节省传输成本。

Description

车辆数据传输方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆数据传输方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
现代车辆，例如自动驾驶车辆、电动车辆和燃料电池车辆，都运行有许多不同的子系统及子系统的组合，而这些子系统通常都会产生大量的数据。车辆通常利用复杂的计算机技术来分析这些数据以监控车辆及其部件的运行。在这一过程中，需要车辆上的传感器例行地从相应子系统采集这些数据(例如关于电压、电流、压力、温度、液位的数据以及关于车辆运行的其它重要因子的数据)，并传输给车载车辆控制器来进行数据分析。但是，随着车联网技术的发展，虽然车载车辆控制器可通过这些数据实现车辆监控，但无疑通过远离车辆本身的远程计算系统具有更强大的数据处理能力，可以更为有效地监视和执行对长期数据趋势和各种子系统的性能和评估，和/或可以实现本车与其它车辆的比较。
目前，远程计算系统从车辆卸载各子系统产生的数据的一种典型技术是经由蜂窝网络和数据系统来进行数据传送。但是，随着所监视的车辆子系统的数量增加，加大了实时采集传送大量子系统数据的技术难度，且落实大量数据的采集和传送的成本也相当高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆数据传输方法、装置、系统及机器可读存储介质，以解决实时采集传送大量车辆子系统的数据存在技术难度高、采集传送成本高的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种车辆数据传输方法，包括：响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和/或由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和/或所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量，其中所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述预设触发条件和/或所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重；以及根据健康度量向服务器进行数据传输，其中所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高，且所述数据传输包括传输所采集的特征数据。
本发明实施例还提供一种车辆数据传输装置，包括：采集模块，用于响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和/或由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；健康评估模块，用于基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和/或所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量，其中所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述预设触发条件和/或所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重；传输模块，用于根据所述健康度量向所述服务器进行数据传输，其中所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高，且所述数据传输包括传输所采集的特征数据。
本发明实施例还提供了一种车辆数据传输系统，包括：车辆，其内置有控制器和多个子系统，且所述控制器被配置为上述的车辆数据传输方法，以采集并传输至少一个子系统的特征数据；服务器，置于所述车辆外，且与所述控制器通信，用于接收所述控制器传输的所述至少一个子系统的特征数据。
本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的车辆数据传输方法。
相对于现有技术，本发明实施例的方案具有以下优势：本发明实施例只有在存在来自车辆端的预设数据采集计划表和/或来自服务器端的数据采集请求的时间或事件的触发时，才会采集子系统的特征数据，然后再基于采集的特征数据来评估子系统的健康度量，并基于评估结果向这些子系统确定向服务器传输数据的传输优先级，从而当有特殊情况发生导致车辆无法传送所有的采集数据时，车辆会根据事先定义好的传输优先级，仅发送必要的数据至远程的服务器，保证了关键数据的实时传输，且利于节省数据传输的成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是应用本发明实施例的车辆数据传输方法的示例系统的结构示意图；
图2是本发明实施例的方法模块的功能结构示意图；
图3是本发明实施例的示例系统中确定车辆注册参与数据采集的流程示意图；
图4是本发明实施例的示例系统所应用的数据采集计划表的示意图；
图5是本发明实施例的示例系统中接收来自服务器的数据采集请求的流程示意图；
图6是本发明实施例的示例系统中基于时间的数据采集的流程示意图；
图7是本发明实施例的示例系统中基于事件的数据采集的流程示意图；
图8是本发明实施例的示例系统中进行健康度量排序的流程示意图；以及
图9是本发明实施例的示例系统中基于健康度量排序结果向服务器传输数据的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种车辆数据传输方法，其中所述数据主要是指车辆的多个子系统的特征数据，其包括可用于评估子系统健康情况的子系统的健康状态(State ofHealth，SOH)、温度、速度、电流/电压或其它合适的参数，但是本发明实施例所涉及的特征数据集合除所述特征数据之外，还可包括其他的信息数据(可参考下文的示例)。另外，所述车辆可以包括但不限于自动驾驶车辆、电动车辆和燃料电池车辆等。另外，所述多个子系统可以包括车辆的转向系统、制动系统、内燃机及各种类型的控制器等。
进一步地，本发明实施例的车辆数据传输方法可以包括以下步骤：
步骤S100，响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和/或由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据。
在优选的实施例中，该步骤S100可进一步包括：
步骤S110，获取所述数据采集计划表。
其中，所述数据采集计划表用于指示数据采集要素及所述数据采集触发条件，且所述数据采集要素被配置用于限定待采集数据的属性信息，所述数据采集触发条件被配置用于限定数据采集间隔、第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件。
步骤S120，执行以下中的任意一者或多者：步骤S121，在车辆运行时间与所述第一数据采集触发时间一致时，根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；步骤S122，按照所述数据采集间隔来根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；步骤S123，在车辆存在所述第一数据采集触发事件时，根据所述数据采集要素进行基于事件的数据采集；以及步骤S124，响应于所述数据采集请求指示的第二数据采集触发时间和/或第二数据采集触发事件，来根据所述数据采集要素对所述子系统进行基于时间的数据采集或基于事件的数据采集。
其中，所述第一数据采集触发事件和所述第二数据采集触发事件均可以包括示出车辆正常运行的正常事件和示出车辆的至少一个部件存在故障的异常事件，该异常事件包括故障事件以及故障事件与所述正常事件相组合的组合事件。优选地，所述数据采集请求可被配置为在服务器端通过以下方法生成：在所述根据健康度量向服务器进行数据传输之后，所述服务器接收并计算多个车辆的各个子系统的特征数据的平均值；所述服务器获取当前车辆的至少一个子系统的特征数据与对应的所述平均值的差值，若该差值大于设定阈值，则所述服务器预测该至少一个子系统的故障事件及故障时间；以及所述服务器基于所预测的故障事件和故障时间生成所述数据采集请求。
需说明的是，在进行所述数据采集时，所述第二数据采集触发时间优先于所述第一数据采集触发时间，且所述第二数据采集触发事件优先于所述第一数据采集触发事件。即，当服务器发送数据采集请求时，无论车辆本身是否检测到数据采集间隔、第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件，都以服务器发送的数据采集请求中的第二数据采集触发时间和/或第二数据采集触发事件来确定是否进行数据采集。
步骤S200，基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和/或所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量。
其中，所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述预设触发条件和/或所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重。
需说明的是，关于健康度量的具体计算方法将在下文结合示例进行描述，在此则不再赘述。
步骤S300，根据健康度量向所述服务器进行数据传输。
其中，所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高。
另外，需说明的是，该步骤S300进行的数据传输可以包括传输所采集的特征数据，例如将所述特征数据以特征数据集合的方式进行传输。但除特征数据之外，该可传输至服务器的特征数据集合还可以包括其他信息。对此，该步骤S300可进一步包括以下步骤：
步骤S310，将所采集的特征数据与数据采集属性信息相结合以形成特征数据集合，并将所述特征数据集合以数据仓形式存储至数据缓冲器中。
其中，所述数据缓冲器可以是车辆的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)中配置的数据缓冲器。并且，所述数据采集属性信息包括以下中任意一者或多者：所述车辆与所述服务器之间的数据采集会话ID、车辆识别码(Vehicle IdentificationNumber，VIN)、数据采集开始时间和结束时间、数据采集触发条件以及故障灯状态标志。
步骤S320，每次选择所述健康度量最高的子系统对应的特征数据集合以传输给所述服务器。
步骤S330，在向所述服务器传输所述特征数据集合后，从所述数据缓冲器中删除已传输的特征数据集合，并且从所述健康度量的列表中删除该已传输的特征数据集合对应的健康度量。
本发明另一实施例还可以提供一种车辆数据传输系统，该车辆数据传输系统包括：车辆，其内置有控制器和多个子系统，且所述控制器被配置为执行上述实施例所述的车辆数据传输方法，以采集并传输至少一个子系统的特征数据；服务器，置于所述车辆外，且与所述控制器通信，用于接收所述控制器传输的所述至少一个子系统的特征数据。其中，所述控制器例如车辆的ECU或另行配置的专用控制器，所述服务器例如是可同时监控一个车队中的多个车辆的远程计算系统。
下面结合具体的示例来介绍本发明实施例的车辆数据传输方法及对应的车辆数据传输系统。
图1是应用本发明实施例的车辆数据传输方法的示例系统的结构示意图，该示例系统包括车辆10和服务器150，其中车辆10可以包括ECU 50和多个子系统，且所述子系统包括但不限于转向系统12、制动系统14、内燃机(E)13(其用于向变速器输出发动机扭矩，例如箭头TE所示)、控制器CB和CS、马达控制处理器(其例如被配置成调节给定电机或其它部件的运行)和/或其它目标子系统。该示例系统中，车辆10和服务器150通过基站110进行通信，其中该基站110所实现的是例如蜂窝网络11的通信方式。
其中，示例转向系统12可以可选地实施为电机辅助的电子齿条齿轮转向系统，从而该转向系统12可包括通过转向轴21连接到齿条22的方向盘20，齿条22的远端通过一组拉杆23依次连接到车辆10的前轮24F。尽管为了简单起见而省略了关于齿条22的具体描述，但是在齿条22内，一组齿可与设置在转向轴21上的旋转小齿轮的轮齿进行啮合。当方向盘20进行旋转以向转向轴21施加转向角时，小齿轮通过与齿条22的一组齿啮合而沿着齿条22平移，该平移使使得齿条22和与之连接的前轮24F沿相应的转向方向运动。另外，方向盘20的旋转使前轮24F转动，其中手动转向扭矩可由操作者施加到方向盘20，或者由经由转向辅助马达25辅助的车载处理器确定，或者在其它实施例中由液压转向泵自动确定。其中，车载处理器可计算转向需求，然后自动促使转向系统12激活以使车辆10转向。
进一步地，示例制动系统14可包括制动踏板(图1中未示出)，当车辆10的操作者希望使车辆10减速或停止时，踏板力被施加到该制动踏板，或者该踏板力被车辆自主确定。踏板力可以增加并传递到车辆10的各个角落，例如通过助力器和制动主缸(图1中未示出)增加并传递或通过制动马达增加并传递，并且此后用于致动一组制动致动器34。在一些实施例中，车辆10的制动操作可以通过在再生制动过程中从电机(图1中未示出)到车辆10的前轮24F和/或后轮24的马达扭矩来辅助，来自这种再生制动过程的能量用于产生电力以便存储电力或用于给车辆10上的各部件提供动力。举例而，当车辆需要减速时，提供减速要求信号以便致动所述制动系统14。其中，减速要求信号可以基于驾驶员输入产生，例如驾驶员通过压下制动踏板来产生。或者，减速需求可由车载处理器自动确定，该车载处理器可计算减速需求，然后自动地促使制动系统14激活以使车辆10减速，例如，针对自动驾驶车辆，可能不需要通过驾驶员输入来主动地控制车辆的前进和减速。
除了通过示例转向系统12和示例制动系统14提供基本转向和制动控制功能之外，控制器CS和CB也可被配置以监测指示多个故障特征分量的信号，并计算每个故障特征分量的值。控制器CS和CB还可被配置为响应于多个故障特征分量的计算值中的至少一个超过阈值而自动执行控制动作以指示检测到关于转向系统12和制动系统14等存在故障事件，并且计算从1到0的对应数值来表示SOH范围，其中1(100％)表示完全校准/正常运行的子系统，并且0(0％)表示故障子系统(即，不具有剩余使用寿命的子系统)。响应于检测到故障事件，各子系统可经历本发明实施例涉及的数据采集过程。在激活数据采集过程之后，可以以数据向量的方式存储采集的数据，并在将存储的数据向量发送到ECU50之前，可根据实时所获取的数据迭代地更新数据向量。可理解的是，在此所描述的控制器CS和CB用于检测转向系统12和制动系统14中的故障事件的方法也适用于车辆10中的其它子系统，且该控制器CS和CB的功能也可通过ECU实现。
进一步地，所述ECU 50可以包括方法模块100、车载远程信息处理单元52和数据缓冲器53。其中，ECU 50通过方法模块100执行本发明实施例所述的车辆数据传输方法，以将数据仓形式存储在数据缓冲器53中的子系统的特征数据传输给服务器150。其中，所述ECU50与服务器之间的传输通道通过车载远程信息处理单元52来建立，其被配置成经由无线网络与服务器150的非车载远程信息处理单元154通信，在一个示例中，所述无线网络为包括用于中继转至和来自服务器150的无线信号的基站110的蜂窝网络11。
另外，ECU 50采集特征数据可利用相关传感器获得的测量值，举例而言，子系统的温度(如箭头TSS所示)可以通过温度传感器测量并报告给ECU50。但在其他实施例中，特征数据及与其一同形成上述的步骤S310所示的特征数据集合的数据采集属性信息，也可以是估计值，例如特征数据集合可以具体包括ECU 50针对车辆子系统的参数估计、状态估计或者测量值和模型估计之间的偏差等。对此，本示例中的特征数据集合可以至少从以下导出：1)多个信号数据的组合；2)在预定时间段内的原始信号数据的统计表示(例如，原始信号数据的均值、中间值、方差等)；3)应用于原始信号数据以便于数据处理的数学变换(例如，归一化、均值偏移或对数变换)；和/或4)原始信号数据的测量值和基于模型的估计之间的偏差。
进一步地，ECU 50还可以被配置为一个或多个数字计算机或微型计算机，并且被特别编程以执行方法模块100的步骤。为此，ECU 50配置有足够的硬件以执行方法模块100所需的逻辑和控制过程，即，配置有足够的存储器(M)以将数据仓形式的数据存储在数据缓冲器53中，配置有处理器(P)和其他硬件(例如高速时钟、模数和/或数模电路、定时器、输入/输出电路和相关设备、信号调节和/或信号缓冲电路)以进行数据处理。其中，存储器(M)包括足够的有形非暂态存储器，例如磁或光只读存储器、闪存等，以及随机存取存储器、电可擦除可编程只读存储器等。
对于服务器150，其可以包括非车载远程信息处理单元154、用于执行计算机可执行指令的非车载处理器156以及与该非车载处理器156相适配的存储器158。其中，所述非车载远程信息处理单元154与车辆10的所述车载远程信息处理单元52适配以实现服务器150和车辆10的ECU 50的通信，从而获取车辆的各子系统的特征数据以进行数据处理。但可以理解的是，除当前车辆10以外，所述服务器150还可使用所述非车载远程信息处理单元154与车队中的其他车辆交换数据。其中，所述存储器158用于存储一个或多个应用162及表征关联车辆的至少一个子系统的预期性能的性能数据160，且所述应用162具有可执行以响应于从车辆的子系统接收的数据而执行控制动作的指令，所述性能数据160指示在远程车辆在多个已知运行条件期间的子系统的性能。另外，服务器150可以从车队的车辆10采集数据，以建立关于车辆的各项关键数据的正常静态平均值，再响应于当前车辆10的一个或多个关键数据与车队的正常静态平均值的较大偏差而请求从车辆10的至少一个子系统采集数据，以预测该至少一个子系统的故障事件及时间，即实现了上述关于步骤S124的描述中提及的生成数据采集请求的方法。
图2是本发明实施例的方法模块100的功能结构示意图，其中各个过程模块所实现的方案与上述实施例的车辆数据传输方法的相关步骤相对应。如图2所示，所述方法模块100可以进一步被配置为包括以下过程模块：参考图3确定车辆10注册参与数据采集的过程模块102，参考图4获取数据采集计划表的过程模块104，参考图5接收来自服务器150的数据采集请求的过程模块105，参考图6根据注册结果、数据采集计划表、数据采集请求进行的基于时间的数据采集的流程106，参考图7根据注册结果、数据采集计划表、数据采集请求进行的基于事件的数据采集的流程106，参考图8进行健康度量排序的过程模块112，以及参考图9基于健康度量排序结果向服务器150传输数据的过程模块114。需说明的是，所要采用的各个过程模块可根据具体应用场景进行调用，并非每次都要调用所有过程模块。
下面将具体介绍关于方法模块100的各个过程模块的实施细节。
图3是本发明实施例的示例系统中确定车辆注册参与数据采集的流程示意图，其中表1示出了图3中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，且车辆点火开启时的车辆启动时间Tstart、车辆点火开启以来的车辆运行时间Tvehicle、自从车辆10注册参与数据采集以来的点火循环的数量Nign_Cyc以及它们的相关函数都将在表1中进行详细阐述，具体如下：
表1
Figure BDA0002299435590000081
其中，对于功能块301，所述车辆注册标志Fenr是示出车辆10向服务器150注册参与数据采集的标志。该注册过程可例如包括：车辆10向服务器150提供VIN，服务器150将VIN添加到参与数据采集的VIN列表中，然后向车辆发出车辆注册标志Fenr，并通过非车载远程信息处理单元154将该车辆注册标志Fenr传送给车辆10，从而完成车辆参与数据采集注册。另外，车辆可将该车辆注册标志Fenr存储在ECU50中。另外，需说明的是，该图3所示出的流程是可选的，在一些场景下，可以跳过该注册流程而继续执行其他的过程模块所示的方案。
图4是本发明实施例的示例系统所应用的数据采集计划表的示意图，该数据采集计划表描述了车辆10的各个子系统的数据采集过程中涉及的示例信息。该数据采集计划表将方法模块100涉及的数据采集要素402及数据采集触发条件410相关联。
针对数据采集要素402，列401定义了子系统的唯一ID标识(例如，牵引电机子系统可被标识为子系统1，制动系统被标识为子系统2等等)。列403定义了从每个子系统采集的数据的信号类型，例如参数标识符(Parameter Identifier，PID)信号、控制区域网络(Control Area Network，CAN)信号或诊断故障码(Diagnostic Trouble Code，DTC)，其中DTC有可能不存在。列405定义了信号来源，例如，从电机控制模块(Motor Control Module，MCM)采集关于上述定义的子系统1的信号。列407和列409分别定义了信号ID和每个信号占用的字节数，列411定义了每个信号的信号描述，例如SOH、电机电流、电压、信号有效性、制动压力、电压占空比等。
针对数据采集触发条件410，其主要被分成两类：基于时间的触发412和基于事件的触发420，其分别与上文涉及的第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件相对应。另外，数据采集触发条件410还可以用于限定数据采集间隔，即规定按预设的时间间隔来进行数据采集。
基于时间的触发412由3个要素组成：1)列413，采集开始时间，其定义为车辆运行时间Tvehicle等于预定时间T1的时间；2)列415，采集频率，其描述数据将被采集的频率，例如每x1个点火循环采集一次，或一旦远程的服务器请求数据就采集一次；3)列417，数据采集持续时间，其标识数据采集的持续时间长度，该值一般被确定为数据采集周期的整数。举例而言，子系统1需要采集3个数据(a1，a2，a3)，则在Tvehicle＝T1触发数据采集，数据采集周期是Tloop1，并且数据采集持续时间是3个连续周期时间，则数据采集结束时的数据向量将如下：
Figure BDA0002299435590000091
基于事件的触发420包括4个元素：1)列421，正常事件，其根据事件的正常频率启动数据采集，例如在车辆减速度大于预定阈值的制动事件发生时；2)列423，采集频率，其描述多久采集一次数据，例如每x个点火循环采集一次，或一旦从远程服务器接收到请求就采集一次；3)列425，异常事件，其响应于表示车辆的至少一个部件的故障事件触发，例如子系统的SOH下降到某个预定阈值以下或出现DTC等；4)列427，数据采集持续时间，其标识数据采集的持续时间长度，这在基于时间触发数据采集的情况下被确定为数据采集频率的整数，而在基于事件触发数据采集的情况下可被确定为在事件结束时(例如制动事件结束时)所经历的时间。
图5是本发明实施例的示例系统中接收来自服务器150的数据采集请求的流程示意图，且该流程中由车载远程信息处理单元52接收来自服务器150的数据采集请求，并且根据图2中的过程模块104请求对相应子系统进行数据采集。其中，表2示出了图5中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，具体如下：
表2
Figure BDA0002299435590000101
据此，最终的功能块507可向ECU 50的其他过程模块传输Flagserver以确定服务器请求的数据采集方式。
在此，通过图4及图5对应的过程模块104和过程模块105，可知针对子系统的数据采集可响应于以下四种请求之中的任意一种而被执行：1)指示车辆运行时间与所述数据采集计划表中的数据采集触发时间一致的请求；2)指示以所述数据采集计划表中的数据采集间隔进行数据采集的请求；3)指示在车辆存在所述数据采集计划表中的数据采集触发事件的请求；以及4)响应于来自服务器15的数据采集请求。其中，来自服务器15的数据采集请求可通过上述关于步骤S124的描述中提及的方法来生成。但是，需说明的是，无论响应于哪一种请求，数据采集都要满足数据采集计划表中的数据采集要素402的要求。
图6是本发明实施例的示例系统中基于时间的数据采集的流程示意图，结合图2，该流程可概括为：过程模块106连续地监测车辆运行时间Tvehicle的变化，以进行基于时间的数据采集，并根据过程模块104中的数据采集计划表在指定时间请求从不同的子系统进行数据采集；然后，过程模块106将子系统ID、车辆与服务器之间的数据采集会话ID、VIN、数据采集开始时间和结束时间、数据采集触发条件和其它数据等附加到采集的每个特征数据集合，并形成相应的数据仓(DBin)，并将一个或多个数据仓临时存储在数据缓冲器53中。
其中，表3示出了图6中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，具体如下：
表3
Figure BDA0002299435590000111
Figure BDA0002299435590000121
Figure BDA0002299435590000131
据此，最终的功能块617输出基于时间采集的数据(DBin((Sx),Vinfx))。
图7是本发明实施例的示例系统中基于事件的数据采集的流程示意图，结合图2，该流程概括描述为：过程模块108根据过程模块104中的数据采集计划表，例如相应的SOH或指示各种子系统的实际性能的信号或任何其它触发事件(例如启动制动或转向)，连续地监视包括在方法模块100中的各种子系统的活动信号的当前状态，以用于基于事件的数据采集；过程模块108根据过程模块104识别给定子系统的当前状态(例如，SOH或其它标准化信号)是否已经满足启动给定子系统的数据采集的条件，并请求来自相应子系统的数据采集；然后，过程模块108将子系统ID、会话ID、VIN号码、开始时间和结束时间、数据采集触发条件和其它数据等附加到采集的每个特征数据集合，并形成相应的数据仓(DBin)，并将一个或多个数据仓临时存储在数据缓冲器53中。
其中表4示出了图7中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，具体如下：
表4
Figure BDA0002299435590000132
Figure BDA0002299435590000141
Figure BDA0002299435590000151
据此，最终的功能块722输出基于事件采集的数据(DBin((Sy),Vinfx))。
图8是本发明实施例的示例系统中进行健康度量排序的流程示意图，结合图2，对应的过程模块112可以存储指令，该指令可执行以通过响应于一个或多个数据向量分配健康度量来执行数据传输优先化。
其中表5示出了图8中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，具体如下：
表5
Figure BDA0002299435590000161
Figure BDA0002299435590000171
需说明的是，上文提及控制器CS和CB可以计算从1到0的对应数值来表示SOH范围，在一些实施例中，也可直接采用该SOH来表示健康度量hmj，但SOH评价子系统健康情况具有一定的局限性。而块816中的计算方式根据多个因子对子系统健康的评估的可靠性配置了相应的权重，且健康度量取决于当前值与期望值的偏差大小而并非是预定的固定阈值，从而所计算出的健康度量具有一定的动态性，更能反应出子系统的真实健康情况。
图9是本发明实施例的示例系统中基于健康度量排序结果向服务器传输数据的流程示意图，结合图2，过程模块114可以根据在过程模块112中计算的健康度量，经由车载远程信息处理单元52将在数据缓冲器53中存储为数据仓DBins的数据向量发送到服务器150。
其中表6示出了图9中用数字标记的各个功能块与相应的功能块内容的对应关系，具体如下：
表6
Figure BDA0002299435590000172
Figure BDA0002299435590000181
在此，通过图9所示出的流程，可以其健康度量与行车安全最为相关的子系统的特征数据优先发送至服务器150，以便于服务器150可以采取必要的预警措施，例如显示警示信息告知驾驶员某个子系统即将出现故障。
通过图2-图9所示出的示例的过程，可知方法模块100使得ECU 50在存在时间或事件的触发时才采集子系统的特征数据，再基于采集的特征数据来评估子系统的健康状况，并基于评估结果向这些子系统确定向服务器传输数据的传输优先级，从而当有特殊情况发生导致ECU无法传送所有的采集数据时，ECU会根据事先定义好的传输优先级，仅发送必要的数据至远程的服务器，保证了关键数据的实时传输，且有利于节省数据传输的成本。另外，关键数据的实时传输使得在整车的某个子系统即将出现故障前，ECU或远程的服务器能及时对驾驶员提出预警，确保故障预后功能的正常发挥。
基于与上述车辆数据传输方法的实施例相同的发明思路，本发明实施例还提供一种车辆数据传输装置，该车辆数据传输装置包括：采集模块，用于响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和/或由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；健康评估模块，用于基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和/或所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量，其中所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述预设触发条件和/或所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重；传输模块，用于根据所述健康度量向所述服务器进行数据传输，其中所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高，且所述数据传输包括传输所采集的特征数据。
在优选的实施例中，所述采集模块包括：计划表获取子模块，用于获取所述预设数据采集计划表，其中该数据采集计划表用于指示数据采集要素及所述数据采集触发条件，且所述数据采集要素被配置用于限定待采集数据的属性信息，所述数据采集触发条件被配置用于限定数据采集间隔、第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件；以及采集执行子模块。
其中，所述采集执行子模块用于执行以下中的任意一者或多者：在车辆运行时间与所述第一数据采集触发时间一致时，根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；按照所述数据采集间隔来根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；在车辆存在所述第一数据采集触发事件时，根据所述数据采集要素进行基于事件的数据采集；以及响应于所述数据采集请求指示的第二数据采集触发时间和/或第二数据采集触发事件，来根据所述数据采集要素对所述子系统进行基于时间的数据采集或基于事件的数据采集；
在优选的实施例中，所述传输模块包括：存储子模块，用于将所采集的特征数据与数据采集属性信息相结合以形成特征数据集合，并将所述特征数据集合以数据仓形式存储至数据缓冲器中；传输子模块，用于每次选择所述传输优先级最高的子系统对应的特征数据集合传输给所述服务器；以及删除子模块，用于在向所述服务器传输所述特征数据集合后，从所述数据缓冲器中删除已传输的特征数据集合，并且从所述健康度量的列表中删除该已传输的特征数据集合对应的健康度量。
其中，结合图1及图2，该车辆数据传输装置可以被配置为车辆的ECU。但在其他实施例中，该车辆数据传输装置也可被配置为其他类型的车辆控制器或专门的控制器。
另外，所述车辆数据传输装置还可以包括处理器和存储器，上述采集模块、健康评估模块和传输模块等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现车辆数据传输。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例的车辆数据传输装置的实施细节及效果与上述关于车辆数据传输方法的实施例相同或相似，在此不再赘述。
基于与上述车辆数据传输方法的实施例相同的发明思路，本发明实施例还提供一种车辆数据传输系统，该车辆数据传输系统包括：车辆，其内置有控制器和多个子系统，且所述控制器被配置为执行上述实施例所述的车辆数据传输方法，以采集并传输至少一个子系统的特征数据；服务器，置于所述车辆外，且与所述控制器通信，用于接收所述控制器传输的所述至少一个子系统的特征数据。其中，参考图1，该车辆数据传输系统可包括车辆10和服务器150，基于些，可参考上文关于图1的相关描述来理解本发明实施例的车辆数据传输系统的实施细节及效果，在此则不再赘述。
本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本发明实施例所述的车辆数据传输方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述车辆数据传输方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述实施例所述车辆数据传输方法。本文中的设备可以是车载电子设备等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如上述实施例所述车辆数据传输方法的步骤的程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆数据传输方法，其特征在于，应用于车辆端，且所述车辆数据传输方法包括：
响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；
基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量，其中所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述数据采集触发条件和所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重；以及
根据健康度量向服务器进行数据传输，其中所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高，且所述数据传输包括传输所采集的特征数据；
其中，第一数据采集触发事件和第二数据采集触发事件均包括示出车辆正常运行的正常事件和示出车辆的至少一个部件存在故障的异常事件，该异常事件包括故障事件以及故障事件与所述正常事件相组合的组合事件；
其中，采用下式计算所述健康度量hmj：
Figure FDA0003715235510000011
其中，ωServ为根据所述数据采集请求确定的第一权重，在所述数据采集请求指示基于时间触发数据采集时，该第一权重ωServ大于1，否则该第一权重ωServ等于1；
ωABN为根据是否存在所述异常事件确定的第二权重，若存在，则该第二权重ωABN大于1，否则该第二权重ωABN等于1；
ωMIL为根据是否存在所述故障事件及对应的故障指示灯状态确定的第三权重，若存在，则该第三权重ωMIL大于1，否则该第三权重ωMIL等于1；
其中，dj(i)是子系统j的特征数据的当前值与其对应的期望值之间的偏差；
其中，nj是从子系统j采集的特征数据的数量。
2.根据权利要求1所述的车辆数据传输方法，其特征在于，所述采集所述车辆的子系统的特征数据包括：
获取所述预设数据采集计划表，其中该数据采集计划表用于指示数据采集要素及所述数据采集触发条件，且所述数据采集要素被配置用于限定待采集数据的属性信息，所述数据采集触发条件被配置用于限定数据采集间隔、第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件；以及
执行以下中的任意一者或多者：
在车辆运行时间与所述第一数据采集触发时间一致时，根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；
按照所述数据采集间隔来根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；
在车辆存在所述第一数据采集触发事件时，根据所述数据采集要素进行基于事件的数据采集；以及
响应于所述数据采集请求指示的第二数据采集触发时间和/或第二数据采集触发事件，来根据所述数据采集要素对所述子系统进行基于时间的数据采集或基于事件的数据采集；
其中，在进行所述数据采集时，所述第二数据采集触发时间优先于所述第一数据采集触发时间，且所述第二数据采集触发事件优先于所述第一数据采集触发事件。
3.根据权利要求2所述的车辆数据传输方法，其特征在于，所述数据采集请求被配置为在服务器端通过以下方法生成：
在所述根据健康度量向服务器进行数据传输之后，所述服务器接收并计算多个车辆的各个子系统的特征数据的平均值；
所述服务器获取当前车辆的至少一个子系统的特征数据与对应的所述平均值的差值，若该差值大于设定阈值，则所述服务器预测该至少一个子系统的故障事件及故障时间；以及
所述服务器基于所预测的故障事件和故障时间生成所述数据采集请求。
4.根据权利要求1所述的车辆数据传输方法，其特征在于，所述根据健康度量向服务器进行数据传输包括：
将所采集的特征数据与数据采集属性信息相结合以形成特征数据集合，并将所述特征数据集合以数据仓形式存储至数据缓冲器中；
每次选择所述健康度量最高的子系统对应的特征数据集合以传输给所述服务器；以及
在向所述服务器传输所述特征数据集合后，从所述数据缓冲器中删除已传输的特征数据集合，并且从所述健康度量的列表中删除该已传输的特征数据集合对应的健康度量；
其中，所述数据采集属性信息包括以下中任意一者或多者：所述车辆与所述服务器之间的数据采集会话ID、车辆识别码、数据采集开始时间和结束时间、数据采集触发条件以及故障灯状态标志。
5.一种车辆数据传输装置，其特征在于，所述车辆数据传输装置包括：
采集模块，用于响应于由车辆端的预设数据采集计划表限定的数据采集触发条件和由服务器端发送的数据采集请求，采集所述车辆的子系统的特征数据；
健康评估模块，用于基于所采集的特征数据以及当前采集所对应的所述数据采集触发条件和所述数据采集请求确定对应子系统的健康度量，其中所述健康度量是用于评估子系统的当前特征数据相对于期望值的偏差的值，且所述数据采集触发条件和所述数据采集请求用于提供关于所述偏差的权重；以及
传输模块，用于根据所述健康度量向所述服务器进行数据传输，其中所述健康度量越高，则对应的子系统的数据传输优先级越高，且所述数据传输包括传输所采集的特征数据；
其中，第一数据采集触发事件和第二数据采集触发事件均包括示出车辆正常运行的正常事件和示出车辆的至少一个部件存在故障的异常事件，该异常事件包括故障事件以及故障事件与所述正常事件相组合的组合事件；
相应地，所述优先级设置模块用于采用下式计算所述健康度量hmj：
Figure FDA0003715235510000041
其中，ωServ为根据所述数据采集请求确定的第一权重，在所述数据采集请求指示基于时间触发数据采集时，该第一权重ωServ大于1，否则该第一权重ωServ等于1；
ωABN为根据是否存在所述异常事件确定的第二权重，若存在，则该第二权重ωABN大于1，否则该第二权重ωABN等于1；
ωMIL为根据是否存在所述故障事件及对应的故障指示灯状态确定的第三权重，若存在，则该第三权重ωMIL大于1，否则该第三权重ωMIL等于1；
其中，dj(i)是子系统j的特征数据的当前值与其对应的期望值之间的偏差；
其中，nj是从子系统j采集的特征数据的数量。
6.根据权利要求5所述的车辆数据传输装置，其特征在于，所述采集模块包括：
计划表获取子模块，用于获取所述预设数据采集计划表，其中该数据采集计划表用于指示数据采集要素及所述数据采集触发条件，且所述数据采集要素被配置用于限定待采集数据的属性信息，所述数据采集触发条件被配置用于限定数据采集间隔、第一数据采集触发时间和/或第一数据采集触发事件；以及
采集执行子模块，用于执行以下中的任意一者或多者：
在车辆运行时间与所述第一数据采集触发时间一致时，根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；
按照所述数据采集间隔来根据所述数据采集要素进行基于时间的数据采集；
在车辆存在所述第一数据采集触发事件时，根据所述数据采集要素进行基于事件的数据采集；以及
响应于所述数据采集请求指示的第二数据采集触发时间和/或第二数据采集触发事件，来根据所述数据采集要素对所述子系统进行基于时间的数据采集或基于事件的数据采集；
其中，在进行所述数据采集时，所述第二数据采集触发时间优先于所述第一数据采集触发时间，且所述第二数据采集触发事件优先于所述第一数据采集触发事件。
7.根据权利要求5所述的车辆数据传输装置，其特征在于，所述传输模块包括：
存储子模块，用于将所采集的特征数据与数据采集属性信息相结合以形成特征数据集合，并将所述特征数据集合以数据仓形式存储至数据缓冲器中；
传输子模块，用于每次选择所述传输优先级最高的子系统对应的特征数据集合传输给所述服务器；以及
删除子模块，用于在向所述服务器传输所述特征数据集合后，从所述数据缓冲器中删除已传输的特征数据集合，并且从所述健康度量的列表中删除该已传输的特征数据集合对应的健康度量；
其中，所述数据采集属性信息包括以下中任意一者或多者：所述车辆与所述服务器之间的数据采集会话ID、车辆识别码、数据采集开始时间和结束时间、数据采集触发条件以及故障灯状态标志。
8.一种车辆数据传输系统，其特征在于，该车辆数据传输系统包括：
车辆，其内置有控制器和多个子系统，且所述控制器被配置为执行权利要求1至4中任意一项所述的车辆数据传输方法，以采集并传输至少一个子系统的特征数据；以及
服务器，置于所述车辆外，且与所述控制器通信，用于接收所述控制器传输的所述至少一个子系统的特征数据。
9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1至4中任意一项所述的车辆数据传输方法。
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