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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Cloud-basiertes Echtzeit-kommunizierendes Fahrzeug-Simulationssystem und dessen Verfahren, das während der Designstudien des Fahrzeugs oder während der Softwareentwicklungsphase das Erstellen des Fahrzeugmodells und die Entwicklung der Software sicherstellt.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fahrzeugsimulationssystem und -verfahren, das mit einer Echtzeitnavigation und externen Kartenanbietersystemen verbunden werden kann, die verwendet werden, um die Leistung des Fahrzeugs durch Berechnen zu steuern und um Verbesserungsstudien durchzuführen.
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Stand der Technik
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Während der Designstudien des Fahrzeugs oder während der Softwareentwicklungsphase sollen das Erstellen des Fahrzeugmodells, die Entwicklung der Software, das Steuern der Leistung des Fahrzeugs durch Berechnen und die Durchführung von Verbesserungsstudien geleistet werden. Gleichzeitig hat es große Bedeutung, diese Studien mit Lernalgorithmen auf die korrekten Parameterwerte des Fahrzeugs auszurichten, indem man sie ständig mit dem tatsächlichen Wert vergleicht.
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Bei den Fahrzeugdesigns arbeitet nicht nur eine Gruppe, sondern mehrere Gruppen arbeiten separat und durch das Zusammenführen derer Studien werden die Funktionen der Fahrzeuge verbessert und entwickelt.
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Die Tatsache, dass mehrere Forschungsgruppen an einem Fahrzeugsystem und dessen Software zusammenarbeiten und dies in einer realistischen Umgebung realisieren, ermöglicht, die Genauigkeit des entwickelten Programms früher zu testen. Das Ergebnis dieser Studie erhöht und beschleunigt die Qualität des Produktentwicklungsprozesses deutlich. Deswegen ist es sehr wichtig, unabhängig von der Ferne zusammenarbeiten zu können und neue Module akkurat in ein so komplexes System zu integrieren.
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Nach vorausgehender Recherche des bekannten Stands der Technik wurde das Patentdokument „2011/05923“ geprüft. In dessen Zusammenfassung ist folgende Information als Gegenstand der Erfindung offenbart: „Ein Versuchsaufbau umfassend eine PLC (Speicherprogrammierbare Steuerungseinheit/Programmable Logic Controller), auf der die Software installiert ist, um die in den Montagelinien der Fahrzeugproduktion eingesetzten Automatisierungsprogramme vor dem Einsatz zu testen, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Etikett aufweist, auf dem Informationen geschrieben sind, um die Übertragung von Teileinformationen über Montagelinien an die PLC zu ermöglichen, und einen Lesekopf, an dem das Etikett platziert ist und die aufgezeichneten Informationen überträgt, sowie ein Kommunikationsmittel, das dem Lesekopf zugeordnet ist und die Etikett -Informationen von diesem Lesekopf empfängt und zur Übertragung an die SPS organisiert.“
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Als Ergebnis der vorausgehenden Recherche des bekannten Stands der Technik wurde das Patentdokument
„CN106131126‟ geprüft. Es wird als Gegenstand der Erfindung die Technologie des Fernmanagements von Fahrzeuginformationen, insbesondere ein Fahrzeugmanagementsystem basierend auf dem Fahrzeug-Cloud-Plattform-Dienst, offenbart. Dieses System weist ein fahrzeugmontiertes Terminal für Fahrzeuginformationen, ein Modul für Positionierung, ein Modul für Fahrzeugdatenerfassung und ein Modul für Kommunikation auf. Das Zentrum des Terminals für Fahrzeuginformationen besteht aus drei Netzwerken. Diese bestehen aus einem Ortungsdatenerfassungsnetz, einem Ortungsmodul und einem Ortungssatelliten im Fahrzeuginformationsterminal.
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Als Ergebnis der vorausgehenden Recherche des bekannten Stands der Technik wurde das Patentdokument
„CN105306298‟ geprüft. Als Gegenstand der Erfindung werden ein fahrzeugnetzwerkbasiertes drahtloses Testsystem und ein Testverfahren offenbart. Dieses System und dieses Verfahren umfassen einen Fahrzeugnetzwerk-Master-Tester, einen Netzwerkserver und ein Scanner-Endgerät.
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Die eingesetzten Fahrzeugtechnologien im Stand der Technik sind im Laufe der Zeit und mit den sich entwickelnden Erkenntnissen sehr komplex geworden. Die Konfiguration des Simulationssystems ist vom Hersteller festgelegt und kann vom Benutzer nicht geändert werden. Die Tatsache, dass zudem das System nicht in Echtzeit mit realen Werten verglichen werden kann, erweitert den Produktentwicklungsprozess erheblich. Systeme für Fahrzeugsimulationen sind im Allgemeinen für Multistudien nicht geeignet. Das System ist vorkonzipiert und sehr schwer zu modifizieren. Außerdem kann eine Echtzeit-Navigation nicht an externe Kartenanbietersysteme angebunden werden.
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Als Ergebnis, aufgrund der oben beschriebenen Nachteile und der Unzulänglichkeit der bestehenden Lösungen zu diesem Thema war es notwendig, im entsprechenden technischen Bereich eine Verbesserung vorzunehmen.
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Aufgabe der Erfindung
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Die wichtigste Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass sie die Multistudien erlaubt und eine einfache Anbindung an externe Datenlieferantensysteme gewährleistet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass sie ein Plattformmodul ist, das für eine entfernte Entwicklung unabhängig von Ort und Umgebung offen ist. Auf diese Weise erkennt das System Änderungen in den Modulen automatisch und kann sich akkurat mit anderen Benutzern synchronisieren.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, vom Benutzer so programmiert werden zu können, dass sie wahlweise mit Echtzeitnavigation, 3D-Kartensystemen und Verkehrsmanagementsystemen verbunden werden kann.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass der Benutzer die Softwarearchitektur ändern kann. Auf diese Weise kann der Anwender die gewünschten Ergänzungen nach seinen Bedürfnissen vornehmen, Softwaremodule entsprechend der Softwarearchitektur vorbereiten, die Version verfolgen und die Architektur ändern.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das System fern bedienen zu können und die Simulationsergebnisse zu erhalten.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Verwendung des gewünschten Codierungsverfahrens für Softwaremodule zu ermöglichen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass das System durch den Benutzer so programmiert werden kann, dass es beliebige Echtzeitinformationen durch Verbinden mit der Cloud empfängt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass das System ein offenes System ist. Dadurch kann für ein Modul mit externer Zulassung eine andere Version erstellt und deren Ergebnisse überprüft werden, und die Systembenutzer können ihre eigenen konstruierten Module synchronisiert mit den von anderen Benutzern entwickelten Modulen ausführen und eigene Tests durchführen. Außerdem können die Benutzer die Leistung ihrer selbst entwickelten Module mit den Leistungen der anderen entwickelten Module vergleichen. Zum Beispiel durch Bestimmen eines Bezugswert (Benchmark)-Modells (Mess- und Vergleichskriterium), kann der Benutzer einen Vergleich nach diesem Bezugswert (Benchmark) durchführen, wodurch der Benutzer die Angemessenheit seiner eigenen Algorithmen bestimmen kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, das System mit dem betroffenen Fahrzeug zu verbinden und die Simulation mit Echtzeitdaten zusammen auszuführen. Dadurch können manche Annahmen im Simulationssystem entsprechend den realen Daten geändert werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Unterschiede und mögliche Unterschiede aufzuzeigen, falls der Unterschied zwischen Simulations- und Echtzeitdaten von der künstlichen Intelligenz des Systems nicht verstanden oder verändert wird.
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Die strukturellen und charakteristischen Merkmale und alle Vorteile der Erfindung werden dank der nachstehenden ausführlichen Beschreibung besser verständlich. Aus diesem Grund sollte die Bewertung unter Berücksichtigung dieser ausführlichen Erläuterung erfolgen.
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Beschreibung der Erfindung
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Das beanspruchte Fahrzeug-Simulationssystem und dessen Methode stellen während der Designstudien des Fahrzeugs oder während der Softwareentwicklungsphase das Erstellen des Fahrzeugmodells und die Entwicklung der Software sicher. Das Cloud-basierte Fahrzeug-Simulationssystem ermöglicht eine Echtzeitkommunikation. Außerdem kann das System mit einer Echtzeitnavigation und externen Kartenanbietersystemen verbunden werden.
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Das beanspruchte Fahrzeugsimulationssystem umfasst im Allgemeinen den für den Fernzugriff offenen Synchronisationsserver, den Hauptserver, den Personal Computer des Benutzers und die Simulator-Website.
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Der für den Fernzugriff offene Synchronisationsserver sorgt dafür, dass die Entwicklungen der Nutzer überprüft und aktualisiert werden. Es stellt die Speicherung von Modulversionen und Autorisierungsprozesse des Benutzers sicher. Neben dem Speichern von Versionen ermöglicht es auch die Vergleiche zwischen den Versionen. Dadurch kann die Auswirkung der hinzugefügten Änderungen auf das System bestimmt werden und es ist ein einfacher Wechsel zwischen den Versionen möglich. Der Benutzer kann die von ihm entwickelten Module von seinem PC mit dem offenen Synchronisationsserver teilen und die neuesten von anderen Benutzern gemeinsam genutzten Module herunterladen. Zudem wird jede Änderung der Benutzer vom offenen Synchronisationsserver überwacht, die Aktualisierungen werden getestet und an den Hauptserver übertragen.
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Der Hauptserver besteht aus dem Live-Integrationssystem der Simulator-Software und der Simulationslaufschnittstelle. Das Live-Integration-System stellt sicher, dass neue Modulinformationen erhalten werden, die die Benutzer entwickelt haben, dass entwickelte Modul getestet und synchronisiert werden, und stellt auch sicher, dass das System auf dem neuesten Stand ist. Die Simulationslaufschnittstelle ermöglicht den Benutzern die Konfiguration und Bedienung des Systems und stellt sicher, dass die generierten Berichte an den Benutzer übermittelt werden. Die Simulator-Software ermöglicht den Benutzern, sich mit dem System zu verbinden und sich anzumelden. Ebenfalls ermöglicht es je nach Konfiguration den Versand von Berichten per E-Mail.
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Die Simulator-Website ermöglicht dem Benutzer, die Simulationsschnittstelle anzuzeigen und auf die Simulator-Software zuzugreifen.
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Das beanspruchte Fahrzeugsimulationsverfahren wird mit folgenden Schritten durchgeführt.
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Nachdem der Benutzer die Module von seinem PC aus erstellt hat, loggt er sich über die Website in das Fahrzeugsimulationssystem ein. Der Benutzer, der sich über die Website in das Fahrzeugsimulationssystem einloggt, leitet seine Module an den Synchronisationsserver weiter. Der Synchronisationsserver überprüft die Benutzerverbesserungen und realisiert die Aktualisierungen. Jede Änderung, die von den Benutzern vorgenommen wird, wird vom Synchronisationsserver überwacht, Aktualisierungen werden getestet und an den Hauptserver weitergeleitet. Das vom Benutzer entwickelte Modul wird vom Live-Integrationssystem getestet und synchronisiert. Das Live-Integrationssystem empfängt die vom Benutzer entwickelten neuen Modulinformationen, nimmt die notwendigen Konfigurationen vor und übermittelt den Befehl an die Simulationssoftware, um das System zu betreiben. Die von der Software ausgeführten Module werden durch die Simulationsschnittstelle berichtet und an den Benutzer übermittelt.
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Das beanspruchte Fahrzeugsimulationssystem wird als separate Module für Systeme bereitgestellt, die von verschiedenen Personen simuliert werden sollen, und das System wird mit einem Netzwerk verbunden, in dem Versionen und Änderungen wie oben beschrieben verfolgt werden. Dieses Netzwerk kann auch Informationen aus dem Internet oder einem anderen Kommunikationssystem, Cloud oder anderen Fahrzeug- und Straßenrandsystemen empfangen. Zudem können unterschiedliche Fahrzeuge mit parallellaufenden Simulationsmodellen betrieben werden und mit virtuellen Modulen DSRC (Dedicated Short Range Communication/Dedizierte Kurzstreckenkommunikation) miteinander kommunizieren.
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Das beanspruchte Fahrzeugsimulationssystem kann auch mittels eines Computers in die simulierten Systeme integriert werden. Die aus dem Simulationsergebnis gewünschten Ausgaben (Energie, Emissionen, Kraftstoffverbrauch und ähnliche reale Werte) werden gespeichert und vom Hauptserver mit den aus der Simulation erhaltenen Werten verglichen. Einige der realen Werte sind in Tabellen im Simulationssystem angegeben, und diese Tabellen werden entsprechend den realen Werten geändert, damit die Simulation genauer wird. Die Differenzen zwischen Simulation und Istwert werden mit den Betriebsbedingungen kontinuierlich gespeichert. Die Ausgaben jeden Modells, bei welchen der Modellfehler die möglichen Unterschiede verursacht, werden auch separat gemessen und dadurch ein Fazit gezogen, sowie für den Programmierer eine Anleitung erstellt. Außerdem wird versucht, durch Änderung des entsprechenden Codes im Modell eine möglichst realitätsnahe Simulation bei realen Tests zu erstellen. Das Simulationssystem umfasst Software und Hardware, die es ermöglicht, genauere Daten zu erhalten, indem es seine Parameter mit realen Daten während realer Tests ändert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 106131126 [0007]
- CN 105306298 [0008]