DE102022127847A1

DE102022127847A1 - System und Verfahren für cloud-koordinierte Fahrzeugdatensammlung

Info

Publication number: DE102022127847A1
Application number: DE102022127847.6A
Authority: DE
Inventors: Fan Bai; Markus Jochim; Douglas C. Martin; Mahesh Pottelu; Ahmad El Baba
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-01-04
Also published as: CN117349004A; US20240004715A1

Abstract

Ein System zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung enthält ein bordinternes Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und ein entfernt angeordnetes Backoffice-Teilsystem. Jedes Teilsystem enthält ein oder mehrere Steuermodule mit einem Prozessor, einem Speicher und Eingangs-/Ausgangsanschlüssen (E/A-Anschlüssen). Die Steuermodule führen im Speicher gespeicherte Programmcodeabschnitte aus. Ein erster Programmcodeabschnitt sammelt Fahrzeugdaten von bordinternen Fahrzeugdatenquellen. Ein zweiter Programmcodeabschnitt bestimmt, welches von mehreren verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet wird, um die Fahrzeugdaten zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen. Ein dritter Programmcodeabschnitt veranlasst das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, Datenverarbeitungsaufgaben spezifischen Computerbetriebsmitteln zuzuweisen. Ein vierter Programmcodeabschnitt veranlasst das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, die Zuweisung der Datenverarbeitungsaufgaben zwischen bordinternen Fahrzeugsteuermodulen und entfernt angeordneten Backoffice-Steuermodulen durch Minimieren der Kosten und Akzeptieren der Aufgabenfristen und Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen kontinuierlich einzustellen.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeugsteuer- und -kommunikationssysteme und insbesondere auf Datensammelsysteme und -verfahren für Fahrzeuge. Kraftfahrzeuge sind zunehmend mit vernetzten Systemen ausgestattet, die sowohl intern, d. h., an Bord, als auch extern, d. h., mit anderen Fahrzeugen oder einer entfernt angeordneten Infrastruktur, über verschiedene drahtlose und/oder drahtgebundene Kommunikationssysteme kommunizieren. Fahrzeugsteuersysteme erzeugen Daten bezüglich eines umfangreichen Bereichs von Fahrzeugattributen, von Unterhaltungs- und Klimatisierungsfunktionen bis zu Fahrzeugdynamik- und -sicherheitssystemen. Sowohl bordinterne als auch entfernte Datensammelsysteme empfangen große Mengen an Daten bezüglich derartiger Fahrzeugattribute. Die Datensammelsysteme können dann relevante Daten zur weiteren Analyse an Datenbanken melden oder basierend auf früheren Informationen den Fahrzeugsteuer- und -kommunikationssystemen eine Rückmeldung bereitstellen. Folglich erfüllen die aktuellen Fahrzeugsteuer- und -kommunikationssysteme in dieser Hinsicht ihren vorgesehenen Zweck. Technologische und ordnungspolitische Fortschritte beeinflussen jedoch weiterhin die Art der Kommunikation zwischen den bordinternen Steuer- und Kommunikationssystemen und den entfernten Systemen, mit denen sie kommunizieren. Während einige Fahrzeuge bordinterne Systeme aufweisen, die über die Luftschnittstelle (OTA) aktualisierbar sind, erfordern andere physische Netzverbindungen und sind noch andere überhaupt nicht aktualisierbar.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren für die koordinierte Fahrzeugdatensammlung, die Plattform- und Fahrzeugflexibilität ermöglichen, die Aufrüstbarkeit sowohl auf der Fahrzeugseite als auch auf der entfernten Seite des Systems ermöglichen und die sowohl mit vorher vorhandener Hardware als auch mit neuer Hardware arbeiten, während die Kosten für Herstellung, Zusammenbau und Betrieb aufrechterhalten oder gesenkt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein System zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung ein bordinternes Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und ein entfernt angeordnetes Backoffice-Teilsystem. Sowohl das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem als auch das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem enthalten ein oder mehrere Steuermodule. Jedes des einen oder der mehreren Steuermodule weist einen Prozessor, einen Speicher und Eingangs-/Ausgangsanschlüsse (E/A-Anschlüsse) auf. Das Steuermodul führt im Speicher gespeicherte Programmcodeabschnitte aus. Ein erster Programmcodeabschnitt sammelt Fahrzeugdaten von bordinternen Fahrzeugdatenquellen. Ein zweiter Programmcodeabschnitt bestimmt, welches von mehreren verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet wird, um die Fahrzeugdaten zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen. Ein dritter Programmcodeabschnitt veranlasst das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, Datenverarbeitungsaufgaben spezifischen Computerbetriebsmitteln zuzuweisen. Ein vierter Programmcodeabschnitt veranlasst das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, die Zuweisung der Datenverarbeitungsaufgaben zwischen bordinternen Fahrzeugsteuermodulen und entfernt angeordneten Backoffice-Steuermodulen durch Minimieren der Kosten und Akzeptieren von Aufgabenfristen und Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen kontinuierlich einzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem ferner ein intelligentes Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul, ein Fahrzeugdaten-Verarbeitungsmodul (VDPM), ein Fahrzeug-Cache-Managementmodul (VCMM) und einen Adapter zur seriellen Datenübertragung (SDCA).
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das VDPM ferner eine Steuerlogik, die Code ausführt, der von dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu dem Fahrzeug hochgeladen wird, um Anwendungsaufgaben zu unterstützen, die enthalten: Verarbeiten von Daten und Bereitstellen der Datenfusion zwischen verschiedenen Typen von Fahrzeugdaten.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält der SDCA ferner eine Steuerlogik, die serielle Fahrzeugdaten über Datenklassifikation, Datenaufwärts-/-abwärtsabtastung, Filterung, Schwellenwertprüfung und Datentreueverarbeitung in Datenformate umsetzt, die durch das VDPM benötigt werden.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Fahrzeug-Cache-Managementmodul ferner eine Steuerlogik, die verzögerungstolerante serielle Fahrzeugdaten speichert, zwischenspeichert und managt, und eine Steuerlogik, die die verzögerungstoleranten seriellen Fahrzeugdaten ablädt, wenn ein geeigneter Kommunikationskanal vom bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem zum Backoffice-Teilsystem verfügbar ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das intelligente Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul ferner eine Steuerlogik, die einen Datenübertragungskanal selektiv wählt, um Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug-Cache-Managementmodul zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem ferner ein intelligentes Aufgabenzuweisungsmodul (ITAM) und ein Fahrzeugdaten-Managementmodul.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das ITAM ferner eine Steuerlogik, die den Steuermodulen im entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem und im bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem basierend auf einem globalen Optimierungsziel Aufgaben zuweist, die enthalten: Teilen und Zuweisen von Rechenaufgaben an Fahrzeuge oder geographische und zeitliche Bereiche oder Cloud-Back-End-Betriebsmittel.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Fahrzeugdaten-Managementmodul ferner eine Steuerlogik, die Daten von einer Fahrzeugflotte sammelt; und die Daten für interne Anwendungen und Anwendungen Dritter verarbeitet.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält die Steuerlogik zum Teilen und Zuweisen von Rechenaufgaben ferner einen oder mehrere von: einem linearen Ganzzahlprogrammieralgorithmus (ILP-Algorithmus) mit einer Lagrange-Optimierungslösung, der eine global optimale Lösung erhält; und einem fahrzeugzentrischen heuristischen Algorithmus, der eine lokal optimale Lösung erhält, die weniger Rechenbetriebsmittel als eine durch den ILP-Algorithmus erhaltene Lösung erfordert.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird der vierte Programmcodeabschnitt durch ein Leistungsüberwachungs- und Austestmodul ausgeführt. Der vierte Programmcodeabschnitt enthält ferner eine Steuerlogik, die, sobald die Aufgaben den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen zugewiesen sind, das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, den Computer- und Kommunikationsbetriebsmittelverbrauch kontinuierlich zu überwachen; und bei beobachteter Unterauslastung oder Überauslastung der Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmittel die Aufgaben zwischen den Fahrzeugen neu zuweist; oder Steuerparameter sendet, um die Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmittelanforderungen für die Aufgaben zu ändern.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Verfahren zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung das Verwenden eines bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und eines entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystems. Sowohl das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem als auch das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem enthalten ein oder mehrere Steuermodule. Jedes des einen oder der mehreren Steuermodule weist einen Prozessor, einen Speicher und Eingangs-/Ausgangsanschlüsse (E/A-Anschlüsse) auf. Das Steuermodul führt im Speicher gespeicherte Programmcodeabschnitte aus. Die Programmcodeabschnitte sammeln Fahrzeugdaten von bordinternen Fahrzeugdatenquellen; bestimmen, welches von mehreren unterschiedlichen Kommunikationssystemen verwendet wird, um die Fahrzeugdaten zu dem entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem zu übertragen; veranlassen das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, Datenverarbeitungsaufgaben spezifischen Computerbetriebsmitteln zuzuweisen; und veranlassen das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem, die Zuweisung der Datenverarbeitungsaufgaben zwischen den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen und den entfernt angeordneten Backoffice-Steuermodulen durch Minimieren der Kosten und Akzeptieren von Aufgabenfristen und Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen kontinuierlich einzustellen.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verwenden des bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystems ferner das Umsetzen von seriellen Fahrzeugdaten über Datenklassifikation, Datenaufwärts-/-abwärtsabtastung, Filterung, Schwellenwertprüfung und Datentreueverarbeitung mit einem Adapter zur seriellen Datenübertragung (SDCA) in vorgegebene Datenformate.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verwenden des bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystems ferner das Ausführen, mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungsmodul (VDPM), von Code, der von dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu einem Fahrzeug hochgeladen wird, um Anwendungsaufgaben zu unterstützen, die enthalten: Verarbeiten von Daten und Bereitstellen der Datenfusion zwischen verschiedenen Typen von Fahrzeugdaten.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verwenden des bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystems ferner das Speichern, Zwischenspeichern und Managen von verzögerungstoleranten seriellen Fahrzeugdaten mit einem Fahrzeug-Cache-Managementmodul (VCMM); und das Abladen der verzögerungstoleranten seriellen Fahrzeugdaten, wenn ein geeigneter Kommunikationskanal vom bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem zum Backoffice-Teilsystem verfügbar ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verwenden des bordinternen Fahrzeugdaten-Managementsystems ferner das Auswählen, mit einem intelligenten Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul, eines Datenübertragungskanals, um Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug-Cache-Managementmodul zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verwenden des entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystems ferner das Zuweisen, mit einem intelligenten Aufgabenzuweisungsmodul (ITAM), von Aufgaben zu den Steuermodulen in dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem und in dem bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem basierend auf einem globalen Optimierungsziel, die enthalten: Teilen und Zuweisen von Rechenaufgaben zu Fahrzeugen, Betriebsmitteln des entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystems, die innerhalb gegebener geographischer und zeitlicher Bereiche betrachtet werden, oder Cloud-Back-End-Betriebsmitteln; und Sammeln von Daten von einer Fahrzeugflotte mit einem Fahrzeugdaten-Managementmodul, wobei das Fahrzeugdaten-Managementmodul die Daten für interne Anwendungen und Anwendungen Dritter verarbeitet.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Teilen und Zuweisen von Rechenaufgaben ferner eines oder mehrere von: Anwenden eines linearen Ganzzahlprogrammieralgorithmus (ILP-Algorithmus) mit einer Lagrange-Optimierungslösung, der eine global optimale Lösung erhält; und Anwenden eines fahrzeugzentrischen heuristischen Algorithmus, der eine lokal optimale Lösung erhält, die weniger Rechenbetriebsmittel als eine durch den ILP-Algorithmus erhaltene Lösung erfordert.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält das Verfahren zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung ferner das Verwenden eines Leistungsüberwachungs- und Austestmoduls, das, sobald die Aufgaben den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen zugewiesen sind, das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, den Computer- und Kommunikationsbetriebsmittelverbrauch kontinuierlich zu überwachen; und bei beobachteter Unterauslastung oder Überauslastung von Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmitteln die Aufgaben zwischen Fahrzeugen neu zuzuweisen; oder Steuerparameter zu senden, um die Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmittelanforderungen für die Aufgaben zu ändern.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein System zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung ein bordinternes Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und ein entfernt angeordnetes Backoffice-Teilsystem. Sowohl das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem als auch das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem enthalten ein oder mehrere Steuermodule. Jedes des einen oder der mehreren Steuermodule weist einen Prozessor, einen Speicher und Eingangs-/Ausgangsanschlüsse (E/A-Anschlüsse) auf. Das Steuermodul führt im Speicher gespeicherte Programmcodeabschnitte aus. Das eine oder die mehreren Steuermodule enthalten ein Fahrzeugdaten-Verarbeitungsmodul (VDPM); ein Fahrzeug-Cache-Managementmodul (VCMM); ein intelligentes Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul; einen Adapter zur seriellen Datenübertragung (SDCA); ein Leistungsüberwachungs- und Austestmodul; ein intelligentes Aufgabenzuweisungsmodul (ITAM); und ein Fahrzeugdaten-Managementmodul. Das VDPM führt eine Steuerlogik aus, die von dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu dem Fahrzeug hochgeladen wird, um Anwendungsaufgaben zu unterstützen, die enthalten: Verarbeiten von Daten und Bereitstellen der Datenfusion zwischen verschiedenen Typen von Fahrzeugdaten. Das VCMM führt eine Steuerlogik, die verzögerungstolerante serielle Fahrzeugdaten speichert, zwischenspeichert und managt; und eine Steuerlogik, die die verzögerungstoleranten seriellen Fahrzeugdaten ablädt, wenn ein geeigneter Kommunikationskanal vom bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem zum Backoffice-Teilsystem verfügbar ist, aus. Das intelligente Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul führt eine Steuerlogik aus, die einen Datenübertragungskanal selektiv wählt, um Fahrzeugdaten vom VCMM-Modul zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen. Der SDCA führt eine Steuerlogik aus, die die seriellen Fahrzeugdaten durch Datenklassifikation, Datenaufwärts-/-abwärtsabtastung, Filterung, Schwellenwertprüfung und Datentreueverarbeitung in Datenformate umsetzt, die durch das VDPM benötigt werden. Das ITAM führt eine Steuerlogik aus, die den Steuermodulen im entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem und im bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem basierend auf einem globalen Optimierungsziel Aufgaben zuweist, die enthalten: Anwenden eines linearen Ganzzahlprogrammieralgorithmus (ILP-Algorithmus) mit einer Lagrange-Optimierungslösung, der eine global optimale Lösung erhält; und Anwenden eines fahrzeugzentrischen heuristischen Algorithmus, der eine lokal optimale Lösung erhält, die weniger Rechenbetriebsmittel als eine durch den ILP-Algorithmus erhaltene Lösung erfordert. Der ILP-Algorithmus und der fahrzeugzentrische heuristische Algorithmus teilen die Rechenaufgaben auf und weisen sie den Fahrzeugen oder den geographischen und zeitlichen Bereichen oder den Cloud-Back-End-Betriebsmitteln zu. Das Fahrzeugdaten-Managementmodul führt eine Steuerlogik aus, die Daten von einer Fahrzeugflotte sammelt und die Daten für interne Anwendungen und Anwendungen Dritter verarbeitet. Das Leistungsüberwachungs- und Austestmodul führt eine Steuerlogik aus, die das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, den Computer- und Kommunikationsbetriebsmittelverbrauch kontinuierlich zu überwachen, sobald die Aufgaben den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen zugewiesen sind, und bei beobachteter Unterauslastung oder Überauslastung der Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmittel die Aufgaben zwischen den Fahrzeugen neu zuweist oder Steuerparameter sendet, um die Computer- und/oder Kommunikationsbetriebsmittelanforderungen für die Aufgaben zu ändern und dadurch die Kosten zu minimieren und die Aufgabenfristen und Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen zu akzeptieren.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Es soll erkannt werden, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken; es zeigen:

1A eine schematische graphische Darstellung eines Systems zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
1B eine schematische graphische Darstellung eines Steuermoduls des Systems zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung nach 1A, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Funktionsdiagramm des Datenflusses innerhalb des in den 1A und 1B dargestellten Systems zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung; und
3 einen Blockschaltplan eines Verfahrens zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
In den Ansprüchen und der Patentschrift sind bestimmte Elemente als „erstes“, „zweites“, „drittes“, „viertes“, „fünftes“, „sechstes“ und „siebentes“ usw. bezeichnet. Dies sind willkürliche Bezeichnungen, die nur in dem Abschnitt, in dem sie erscheinen, d. h., in der Patentschrift oder den Ansprüchen oder der Zusammenfassung, konsistent sein sollen, und die nicht notwendigerweise zwischen der Patentschrift, den Ansprüchen und der Zusammenfassung konsistent sind. In diesem Sinn sollen sie die Elemente in keiner Weise einschränken, wobei sich ein „zweites“ Element, das als solches in den Ansprüchen bezeichnet ist, auf ein „zweites“ Element, das als solches in der Beschreibung bezeichnet ist, beziehen kann oder nicht. Stattdessen sind die Elemente durch ihre Anordnung, Beschreibung, Verbindungen und Funktion unterscheidbar.
In den 1A und 1B ist ein System 10 zur cloud-koordinierten Datensammlung des Fahrzeugs 11 gezeigt. Das System 10 arbeitet in einem bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Computerteilsystem 12 und einem entfernt angeordneten Backoffice-Computerteilsystem 14. Spezifischer arbeitet das System 10 durchgehend, wobei es eine elastische Koordination mit feiner Granularität zwischen dem bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Computerteilsystem 12 und dem Backoffice-Computerteilsystem 14 durch nahtlose Koordination der Datenebene 16 und der Steuerebene 18 basierend auf den verfügbaren Betriebsmitteln unter Verwendung verschiedener Planungsalgorithmen mit variierenden Niveaus der Ausgereiftheit bereitstellt.
Das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem 12 und das Backoffice-Computerteilsystem 14 bestehen jeweils aus einem oder mehreren Steuermodulen 20. Die Steuermodule 20 sind nicht verallgemeinerte, elektronische Steuervorrichtungen mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor 22, einem nicht transitorischen computerlesbaren Medium oder Speicher 24, das bzw. der verwendet wird, um Daten, wie z. B. Steuerlogik, Software-Anwendungen, Anweisungen, Computercode, Daten, Nachschlagetabellen usw., zu speichern, und einem Sender/Empfänger oder Eingangs-/Ausgangsanschlüssen (E/A-Anschlüssen) 26. Der Speicher 24 enthält irgendeinen Typ von Medium, auf das durch einen Computer zugegriffen werden kann, wie z. B. Festwertspeicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM), ein Festplattenlaufwerk, eine Kompaktplatte (CD), eine digitale Videoplatte (DVD) oder irgendeinen anderen Typ von Speicher. Ein „nicht transitorisches“ computerlesbares Datenträger oder Speicher 24 schließt drahtgebundene, drahtlose, optische oder andere Kommunikationsverbindungen aus, die transitorische elektrische oder andere Signale transportieren. Ein nicht transitorischer Computerspeicher 24 enthält Medien, in denen Daten dauerhaft gespeichert sein können, und Medien, in denen Daten gespeichert und später überschrieben werden können, wie z. B. eine wiederbeschreibbare optische Platte oder eine löschbare Speichervorrichtung. Der Computercode enthält irgendeinen Typ von Programmcode, einschließlich Quellcodes, Objektcodes und ausführbaren Codes. Der Prozessor 22 ist konfiguriert, den Code oder die Anweisungen auszuführen. Die Steuermodule 20 können außerdem dedizierte Wi-Fi-Controller, Kraftmaschinen-Steuermodule, Getriebe-Steuermodule, Karosserie-Steuermodule, Infotainment-Steuermodule oder dergleichen sein. Die E/A-Anschlüsse 26 sind konfiguriert, drahtlos oder durch drahtgebundene Mittel mit bekannten Mitteln einschließlich Wi-Fi-Protokollen gemäß IEEE 802.11x. zu kommunizieren.
Die Steuermodule 20 können ferner eine oder mehrere Anwendungen 28 enthalten. Eine Anwendung 28 ist ein Software-Programm, das konfiguriert ist, eine spezifische Funktion oder einen Satz von Funktionen auszuführen. Die Anwendung 28 kann ein oder mehrere Computerprogramme, Algorithmen, Software-Komponenten, Sätze von Anweisungen, Prozeduren, Funktionen, Objekte, Klassen, Instanzen, zugehörige Daten oder einen Teil davon enthalten, die zur Implementierung in einem geeigneten computerlesbaren Programmcode ausgelegt sind. Die Anwendungen 28 können innerhalb des Speichers 24 oder in einem zusätzlichen oder separaten Speicher 24 gespeichert sein.
Die Datenebene 16 besteht aus dem bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem 12 und dem Backoffice-Computerteilsystem 14. Die Steuermodule 20 des bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystems 12 enthalten einen Adapter zur seriellen Datenübertragung (SDCA) 30, ein Fahrzeugdaten-Verarbeitungsmodul (VDPM) 32, ein Fahrzeug-Cache-Managementmodul (VCMM) 34 und ein intelligentes Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul 36. Ferner können ebenso weitere Steuermodule 20 enthalten sein, ohne vom Schutzumfang oder der Absicht der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Der SDCA 30 enthält eine oder mehrere Anwendungen 28 oder Computercodeabschnitte, die, wenn sie ausgeführt werden, die seriellen Daten des Fahrzeugs 11 über Datenaufwärts- und/oder -abwärtsabtastung, Filterung, Schwellenwertprüfung und Datentreueverarbeitung in Datenformate umsetzen, die durch die innerhalb des VDPM 32 ausgeführten Anwendungsaufgaben verstanden und akzeptiert werden. Das VDPM 32 führt die Anwendungen 28 oder die Computercodeabschnitte aus, die vom Backoffice-Computerteilsystem 14 hochgeladen werden können, um Anwendungsaufgaben zu unterstützen. Die Anwendungsaufgaben werden verwendet, um durch das Verarbeiten der Daten und das Verschmelzen verschiedener Typen der Daten des Fahrzeugs 11, wie z. B. Fahrzeugtelemetrie-, Telematik-, Infotainmentdaten und dergleichen, miteinander Dateneinblicke für die Aufgaben des Backoffice-Computerteilsystems 14 zu entwickeln. Gemäß mehreren Aspekten ist das VCMM 34 eingebettete Hardware, die Anwendungen 28 oder Computercodeabschnitte ausführt, die bestimmte verzögerungstolerante serielle Daten des Fahrzeugs 11 in großen Mengen speichern, zwischenspeichern und managen. Das heißt, einige Daten des Fahrzeugs 11, wie z. B. die Dynamikdaten des Fahrzeugs 11 bezüglich der Sicherheitssystemleistung, der aktiven Handhabung des Fahrzeugs 11 oder anderer derartiger eine Echtzeit-Reaktion erfordernder Systeme sind nicht verzögerungstolerant. Dementsprechend ist derartigen nicht verzögerungstoleranten seriellen Daten des Fahrzeugs 11 gegebenenfalls Berechnungs- und Kommunikationspriorität gegenüber verzögerungstoleranten Daten des Systems 10 gegeben. Die verzögerungstoleranten Daten können sich auf nicht sicherheitsentscheidende Systeme beziehen und können zwischen dem bordinternen Fahrzeug-Computerteilsystem 12 und dem Backoffice-Computerteilsystem 14 kontinuierlich, periodisch oder dergleichen übertragen werden. Die verzögerungstoleranten Daten können z. B. nur periodisch in Situationen übertragen werden, in denen Kommunikationsbandbreitenbeschränkungen erfordern, dass die nicht verzögerungstoleranten Daten für die Kommunikation priorisiert werden, wie z. B. an einem physischen Ort, an dem drahtlose Kommunikationsmittel (z. B. LTE, WiFi oder dergleichen) eine schlechte Signalqualität aufweisen. Das intelligente Datenleitungs-Auswahlmodul 36 bestimmt basierend auf den Anwendungsaufgabenanforderungen, welcher zugrundeliegende Datenübertragungskanal geeignet ist, um die Daten des Fahrzeugs 11 vom VCMM 34 zu dem Backoffice-Computerteilsystem 14 zu übertragen.
Die Steuermodule 20 des Backoffice-Computerteilsystems 14 enthalten wenigstens ein intelligentes Aufgabenzuweisungsmodul (ITAM) 38 und ein Cloud-Fahrzeugdaten-Managementmodul 40. Das ITAM 38 enthält Anwendungen 28 oder eine Steuerlogik, um verschiedene Anwendungsaufgaben verschiedenen Verarbeitungseinheiten intelligent zuzuweisen. Das heißt, wie in 1B gezeigt ist, die ein Steuermodul 20 darstellt, können die Prozessoren 22 jedes der Steuermodule 20 des Systems 10 sowohl einen oder mehrere Kerne 42 der Zentraleinheit (CPU) und/oder Module oder Kerne 44 der Graphikverarbeitungseinheit (GPU) als auch unterschiedliche oder kombinierte E/A-Anschlüsse 26 oder Kommunikationsleitungen, wie z. B. WiFi- oder Zellenleitungen 46, enthalten oder definieren. Die Steuerlogik im ITAM 38 versucht, ein globales Optimierungsziel des Systems 10 zu erreichen. Gemäß mehreren Aspekten enthält das globale Optimierungsziel vorgegebene Reaktionsgeschwindigkeits-Zeitwerte und Rechenbetriebsmittel-Verwendungswerte und dergleichen. Das heißt, das ITAM 38 bestimmt sowohl den Ort, an dem Daten berechnet und/oder verarbeitet werden, wie derartige Daten aufgeteilt werden, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit oder die Betriebsmittelverwendung zu verbessern, als auch die Zuweisung spezifischer Datenverarbeitungs- oder Rechenaufgaben zu bordinternen Fahrzeug-Computerteilsystemen 12 innerhalb oder außerhalb eines speziellen geographischen und/oder zeitlichen Bereichs oder zu Cloud-Back-End-Betriebsmitteln.
Das cloud-basierte Fahrzeugdaten-Managementmodul 40 führt eine oder mehrere Anwendungen 28 oder einen oder mehrere Steuercodeabschnitte aus, die die Sammlung der Daten des Fahrzeugs 11 von einem oder mehreren Fahrzeugen 11 managen. Gemäß einigen Beispielen können die Daten des Fahrzeugs 11 von einer ganzen Flotte von Fahrzeugen 11 gesammelt werden, die Hunderte, Tausende oder mehr umfassen. Das cloud-basierte Fahrzeugdaten-Managementmodul 40 erhält die Daten des Fahrzeugs 11 und speichert sie zur weiteren Verarbeitung, um Einsichten zu entwickeln, die durch einen Hersteller des Fahrzeugs 11 und/oder durch Drittanbieter verwendet werden können, um Produkte basierend auf den Daten des Fahrzeugs 11 weiter zu verbessern oder anzupassen. Das cloud-basierte Fahrzeugdaten-Managementmodul 40 kann außerdem mit Anwendungen von Drittanbietern über vorgegebene APIs oder dergleichen interagieren.
Es sollte erkannt werden, dass das ITAM 38 mit einer signifikanten technischen Herausforderung konfrontiert ist, nämlich: die Betriebsmittel des Systems 10 sind begrenzt, aber bestimmte Aufgabenanforderungen können im hohen Grade dynamischer Natur sein und von Aufgabe zu Aufgabe signifikant variieren. Dementsprechend wird das ITAM 38 verwendet, um Computerbetriebsmittel zuzuweisen, um Zeit-, Betriebsmittel- und andere derartige Effizienzziele zu erreichen. Die Betriebsmittelzuweisung kann als Optimierungsproblem modelliert werden. Ein derartiges Optimierungsproblem kann das Minimieren der Kostenstrukturen enthalten, während die Aufgabenfristen und die Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen durch Zuweisen verschiedener Auftragsaufgaben zu verschiedenen Shops, die unterschiedliche Computerbetriebsmittel zu ihrer Verfügung aufweisen, akzeptiert werden. Die Lösung des Optimierungsproblems kann durch eines oder mehrere einer linearen Ganzzahlprogrammierung (ILP) 48 und einer Lagrange-Optimierungslösung 49 oder durch eine fahrzeugzentrische heuristische Lösung 50 stattfinden.
Die ILP 48 weist die Auftragsaufgaben, z. B. Aufgabe Nr. 1, ..., Aufgabe Nr. N, einer oder mehreren Kommunikations-Shops 52 und/oder einer oder mehreren Computer-Shops 54 zu. Die Kommunikations-Shops 52 sind Datenpipelines, die Zellendaten über die langfristige Entwicklung (LTE) oder dergleichen, WiFi gemäß 802.11 x, drahtgebundene oder andere derartige Kommunikationsdatenleitungen 46 enthalten können. Die Computer-Shops 54 können eine oder mehrere CPUs 42, GPUs 44 oder dergleichen enthalten. Die ILP 48 führt eine anfängliche Kostenberechnung gemäß der folgenden Gleichung aus: $C (i, j) = \sum_{i} C_{c o m p} (i) + \sum_{i, j} C_{c o m m} (i, j) d_{c o m m} (i, j)$
wobei C_comp die Rechenkosten definiert, C_comm die Kommunikationskosten definiert und d_comm eine Menge der zu übertragenden Daten definiert.
Die ILP 48 führt außerdem eine Latenzzeitberechnung gemäß der folgenden Gleichung aus: $L (i, j) = max_{m} {L_{c o m m} (m, j) d_{c o m m} (m, j) + L (m, j)} + L_{c o m p} (i)$
wobei L_comm (m,j) die Signalausbreitungs-Latenzzeit definiert und L_comp(i) die Berechnungslatenzzeit definiert.
Eine vereinfachte Formulierung eines zu lösenden Problems kann deshalb als: $min_{(i, j) \in (M, N)} \sum \sum C (i, j)$
$L (i, j) < < L_{r e q}$
$\sum_{i} C a p_{c o m p} (i) < < C a p_{r e q};$
und $\sum_{i} B W_{c o m m} (j) < < B W_{r e q} .$
ausgedrückt werden, wobei L_req eine Schwellengröße der Latenzzeit bei entweder Rechenprozessen oder Kommunikationsprozessen definiert, die eingehalten werden muss, damit das System 10 innerhalb der Spezifikationen arbeitet, wobei Σ_i Cap_comp (i) eine Summe der Rechenkapazitäten der verfügbaren CPUs 42 und GPUs 44 definiert, Cap_req eine Rechenkapazität definiert, die durch die Berechnungen benötigt wird, die ausgeführt werden müssen, um eine gegebene Aufgabe oder einen gegebenen Satz von Aufgaben abzuschließen, Σ_i BW_comm(j) die Summe der Bandbreitenkapazitäten aller verfügbaren Kommunikationsdatenleitungen 46 in allen verfügbaren Computer-Shops 52 definiert und wobei BW_req eine Größe der Bandbreite definiert, die erforderlich ist, um Daten zu senden und/oder zu empfangen, die benötigt werden, um eine gegebene Aufgabe oder einen gegebenen Satz von Aufgaben abzuschließen.
Die Lagrange-Optimierung wird dann auf die Kosten- und Latenzzeitberechnungen angewendet, um eine global optimale Lösung zu erreichen, die für irgendein spezielles System suboptimal sein kann. Die Lagrange-Optimierungslösung kann ausgedrückt werden als: $\begin{array}{r} \begin{array}{l} min_{(i, j) \in (M, N)} \sum \sum C (i, j) + α (L (i, j) - L_{r e q}) + β (\sum_{i} C a p_{c o m p} (i) - C a p_{r e q}) \\ + γ (\sum_{i} B W_{c o m m} (j) - B W_{r e q}) \end{array} \end{array}$
Gemäß einigen Beispielen können die ILP 48 und die Lagrange-Optimierungslösung 49 unabhängig von oder in Kombination mit der fahrzeugzentrischen heuristischen Lösung 50 verwendet werden. Die fahrzeugzentrische heuristische Lösung 50 ist ein Algorithmus, der sich spezifischer auf ein zu lösendes lokales Problem konzentriert, anstatt zu versuchen, eine global optimale Lösung für alle Systeme kombiniert zu bestimmen. Dementsprechend kann die fahrzeugzentrische heuristische Lösung 50 eine lokal ideale Lösung sein, die keine optimale globale Lösung erfüllt oder erzeugt. Die fahrzeugzentrische heuristische Lösung 50 macht von den gleichen Kommunikations-Shops 52 und/oder einer oder mehreren Computer-Shops 54 wie die ILP 48 und die Lagrange-Optimierungslösung 49 Gebrauch. Diese Kommunikations- und Computer-Shops 52, 54 enthalten die gleichen Datenpipelines, die Zellendaten über die langfristige Entwicklung (LTE) oder dergleichen, WiFi gemäß 802.1 1x, drahtgebundene oder andere derartige Kommunikationsdatenpipelines 46, die oben beschrieben worden sind, enthalten können. Die Computer-Shops 54 können eine oder mehrere CPUs 42, GPUs 44 oder dergleichen enthalten, wie oben beschrieben worden ist.
Die fahrzeugzentrische heuristische Lösung 50 wendet einen Preis p₁, p₂ ... p_N auf jede der verschiedenen Aufgaben, z. B. auf Aufgabe Nr. 1, Aufgabe Nr. 2, ..., Aufgabe Nr. N, an. Für eine gegebene Aufgabe kann eine Kosten- und Latenzzeit-Bestrafungsfunktion angewendet werden. Die Kosten- + Latenzzeit-Bestrafungsfunktion kann ausgedrückt werden als: $min_{(i, j) \in (M, N)} C (i, j) + α (L (i, j) - L_{r e q})$
Dementsprechend kann ein Belohnung-zu-Kosten-/Bestrafungsverhältnis für eine gegebene Aufgabe k, für einen Prozessor i und für die Kommunikationsleitung j ausgedrückt werden als: $\frac{P_{k}}{min_{(i, j) \in (M, N)} C (i, j) + α (L (i, j) - L_{r e q})}$
Die Aufgaben k werden dann basierend auf den Nützlichkeitseinstufungen des Belohnung-zu-Kosten-/Bestrafungsverhältnisses eingestuft (k = 0, 1, ..., K). Basierend auf der Einstufung werden die verwendeten Betriebsmittel (d. h., der Prozessor i und die Datenleitung j) in einer lokalisierten „gierigen“ Weise verwendet, um eine lokal ideale Lösung zu erreichen.
In 2 ist weiterhin bezüglich der 1A und 1B das System 10 schematisch gezeigt. Sobald die Aufgaben den lokalen Fahrzeugen 11 zugewiesen sind, überwacht das Backoffice-Computerteilsystem 14 kontinuierlich die Verwendung der Betriebsmittel, um die Auftragsaufgaben bei den zugewiesenen Fahrzeugen 11 abzuschließen. Basierend auf den Daten von den zugewiesenen Fahrzeugen 11 führt das Backoffice-Computerteilsystem 14 Einstellungen aus, um den notwendigen Änderungen in der Betriebsmittelverwendung Rechnung zu tragen und die Auftragsaufgaben innerhalb vorgegebener Zeitfenster abzuschließen. Spezifischer akkumuliert ein Leistungsüberwachungs- und Austestmodul 56 in jedem Fahrzeug 11 die Betriebsdaten, einschließlich der Metadaten, und meldet sie dem Backoffice-Computerteilsystem 14. Innerhalb des Backoffice-Computerteilsystems 14 kann das Backoffice-Computerteilsystem 14 bei beobachteter Über- oder Unterauslastung Auftragsaufgaben anderen Fahrzeugen 11 neu zuweisen und/oder Steuerparameter senden, um die Verhalten der Aufgaben zu beeinflussen und dadurch die Betriebsmittelanforderungen für jede Auftragsaufgabe zu ändern. Das Backoffice-Computerteilsystem 14 kann z. B. anweisen, dass bestimmte Auftragsaufgaben häufiger oder weniger häufig, an verschiedenen Orten oder dergleichen ausgeführt werden. Die Neuzuweisungen und/oder die Modifikationen der Steuerparameter werden durch Konfigurationen erreicht, die durch die Steuerebene 16 an die Steuermodule 20 innerhalb der Datenebene 18 zur weiteren Verarbeitung gesendet werden.
In 3 ist weiterhin bezüglich der 1A-2 ein Verfahren 100 zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung gezeigt. Das Verfahren 100 beginnt im Block 102. Im Block 104 werden Fahrzeugdaten durch bordinterne Sensoren erfasst, mit denen das eine oder die mehreren Fahrzeugen 11 innerhalb des Systems 10 ausgerüstet sind. Im Block 106 bestimmt das System 10, welche von mehreren verschiedenen Kommunikationsleitungen oder -systemen verwendet werden können, um die Fahrzeugdaten zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Computerteilsystem 14 zu übertragen. Im Block 108 weist das entfernt angeordnete Backoffice-Computerteilsystem 14 Datenverarbeitungsaufgaben spezifischen Computerbetriebsmitteln entweder im entfernt angeordneten Backoffice-Computerteilsystem 14 oder in den bordinternen Computerteilsystemen 12 zu, mit denen jedes Fahrzeug 11 ausgestattet sind. Gemäß einigen Beispielen kann die Datenverarbeitung nach Bedarf sowohl den bordinternen als auch den Backoffice-Computerteilsystemen 12, 14 zugewiesen werden. Im Block 110 überwacht das System 10 kontinuierlich die Datenverarbeitungsaufgaben, wobei es die Zuweisung der Datenverarbeitungsaufgaben zwischen den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen 20 und den Steuermodulen 20, die sich in dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem 14 befinden, kontinuierlich einstellt, wobei es die Kosten minimiert oder im Wesentlichen eliminiert und die Aufgabenfristen und die Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen akzeptiert. Es sollte erkannt werden, dass der Begriff „Minimieren“, wie er hier verwendet wird, das Verringern von einem ersten Niveau auf ein zweites Niveau bedeutet, das einen niedrigeren Wert als das erste Niveau aufweist, oder im Wesentlichen das Eliminieren bedeutet. Im Block 112 endet das Verfahren 100, wobei es zum Block 102 zurückkehrt, wo das Verfahren 100 kontinuierlich abläuft.
Ein System und Verfahren zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung gemäß der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Diese enthalten die Fähigkeit, adaptiv zu bestimmen, ob die erforderliche Datenverarbeitung an Bord eines Fahrzeugs 11, in einem entfernten cloud-basierten Backoffice-Computerteilsystem 14 oder in einer Kombination aus beiden stattfindet, während große Mengen von Fahrzeugen 11 und die dadurch erzeugten Daten unterstützt werden und während Datenverlust verhindert wird. Zusätzlich schaffen das System 10 und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung Mechanismen zur nahtlosen Koordination zwischen der Cloud und den Fahrzeugen 11 durch die Koordination der Steuer- und der Datenebene 16, 18 der Systemkonfiguration 56, das Systemzustandsmanagement 58 und die Synchronisation 60 zwischen dem bordinternen und dem Backoffice-Computerteilsystem 12, 14. Das hier beschriebene System 10 und Verfahren können außerdem über die Luftschnittstelle (OTA) oder über drahtgebundene Datenverbindungen aufgerüstet werden, wodurch ermöglicht wird, dass das System 10 und Verfahren sowohl in aktuellen Fahrzeugen 11 als auch in neuen Fahrzeugen 11 arbeiten und sogar rückwirkend auf Fahrzeuge 11 mit geeigneter Hardware angewendet werden können. Dementsprechend ist das System 10 hardware-unabhängig und kann in Fahrzeugen 11 und Backoffice-Computerteilsystemen 14 auf einer umfassenden Vielfalt von Plattformen bei niedrigen Kosten und mit geringer Komplexität in der Herstellung und Anwendung eingesetzt werden.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich beispielhafter Art, wobei Variationen, die nicht vom Hauptpunkt der vorliegenden Offenbarung abweichen, sich innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung befinden sollen. Derartige Variationen sind nicht als eine Abweichung vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

System zur cloud-koordinierten Fahrzeugdatensammlung, wobei das System umfasst: ein bordinternes Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem; und ein entfernt angeordnetes Backoffice-Teilsystem, wobei sowohl das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem als auch das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem umfassen: ein oder mehrere Steuermodule, wobei jedes des einen oder der mehreren Steuermodule einen Prozessor, einen Speicher und Eingangs-/Ausgangsanschlüsse (E/A-Anschlüsse) aufweist, wobei das Steuermodul in dem Speicher gespeicherte Programmcodeabschnitte ausführt, wobei die Programmcodeabschnitte umfassen: einen ersten Programmcodeabschnitt, der Fahrzeugdaten von bordinternen Fahrzeugdatenquellen sammelt; einen zweiten Programmcodeabschnitt, der bestimmt, welches von mehreren verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet wird, um die Fahrzeugdaten zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen; einen dritten Programmcodeabschnitt, der das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, Datenverarbeitungsaufgaben spezifischen Computerbetriebsmitteln zuzuweisen; und einen vierten Programmcodeabschnitt, der das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem und das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, die Zuweisung der Datenverarbeitungsaufgaben zwischen bordinternen Fahrzeugsteuermodulen und entfernt angeordneten Backoffice-Steuermodulen durch: Verringern der Computer- und Kommunikationskosten von einem ersten Niveau auf ein zweites Niveau, das einen niedrigeren Wert als das erste Niveau aufweist, und Akzeptieren von Aufgabenfristen und Betriebsmittelverbrauchsbeschränkungen kontinuierlich einzustellen.
System nach Anspruch 1, wobei das bordinterne Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem ferner umfasst: intelligentes Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul; ein Fahrzeugdaten-Verarbeitungsmodul (VDPM); ein Fahrzeug-Cache-Managementmodul (VCMM); und einen Adapter zur seriellen Datenübertragung (SDCA).
System nach Anspruch 2, wobei das VDPM ferner umfasst: eine Steuerlogik, die Code ausführt, der von dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu dem Fahrzeug hochgeladen wird, um Anwendungsaufgaben zu unterstützen, die enthalten: Verarbeiten von Daten und Bereitstellen der Datenfusion zwischen verschiedenen Typen von Fahrzeugdaten.
System nach Anspruch 2, wobei die SDCA ferner umfasst: eine Steuerlogik, die serielle Fahrzeugdaten über Datenklassifikation, Datenaufwärts-/-abwärtsabtastung, Filterung, Schwellenwertprüfung und Datentreueverarbeitung in Datenformate, die durch das VDPM benötigt werden, umsetzt.
System nach Anspruch 2, wobei das Fahrzeug-Cache-Managementmodul ferner umfasst: eine Steuerlogik, die verzögerungstolerante serielle Fahrzeugdaten speichert, zwischenspeichert und managt; und eine Steuerlogik, die die verzögerungstoleranten seriellen Fahrzeugdaten ablädt, wenn ein geeigneter Kommunikationskanal vom bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem zum Backoffice-Teilsystem verfügbar ist.
System nach Anspruch 2, wobei das intelligente Datenübertragungsleitungs-Auswahlmodul ferner umfasst: eine Steuerlogik, die selektiv einen Datenübertragungskanal auswählt, um Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug-Cache-Managementmodul zu dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem zu übertragen.
System nach Anspruch 1, wobei das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem ferner umfasst: ein intelligentes Aufgabenzuweisungsmodul (ITAM); und ein Fahrzeugdaten-Managementmodul.
System nach Anspruch 7, wobei das ITAM ferner umfasst: eine Steuerlogik, die den Steuermodulen in dem entfernt angeordneten Backoffice-Teilsystem und in dem bordinternen Fahrzeugdatenmanagement-Teilsystem basierend auf einem globalen Optimierungsziel Aufgaben zuweist, die enthalten: Teilen und Zuweisen von Rechenaufgaben zu Fahrzeugen oder geographischen/zeitlichen Bereichen oder Cloud-Back-End-Betriebsmitteln, die enthalten: Verwenden eines linearen Ganzzahlprogrammieralgorithmus (ILP) mit einer Lagrange-Optimierungslösung, der eine global optimale Lösung erhält; und Verwenden eines fahrzeugzentrischen heuristischen Algorithmus, der eine lokal optimale Lösung erhält, die weniger Rechenbetriebsmittel als eine durch den ILP-Algorithmus erhaltene Lösung erfordert.
System nach Anspruch 7, wobei das Fahrzeugdaten-Managementmodul ferner umfasst: eine Steuerlogik, die Daten von einer Fahrzeugflotte sammelt; und die Daten für interne Anwendungen und Anwendungen Dritter verarbeitet.
System nach Anspruch 1, wobei der vierte Programmcodeabschnitt durch ein Leistungsüberwachungs- und Austestmodul ausgeführt wird, wobei der vierte Programmcodeabschnitt ferner umfasst: eine Steuerlogik, die, sobald die Aufgaben den bordinternen Fahrzeugsteuermodulen zugewiesen sind, das entfernt angeordnete Backoffice-Teilsystem veranlasst, den Computer- und Kommunikationsbetriebsmittelverbrauch kontinuierlich zu überwachen; und bei beobachteter Unterauslastung oder Überauslastung der Computer- oder Kommunikationsbetriebsmittel die Aufgaben zwischen den Fahrzeugen neu zuweist; oder Steuerparameter sendet, um die Computer- oder Kommunikationsbetriebsmittelanforderungen für die Aufgaben zu ändern.