WO2022174941A1 - Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, computerlesbares Medium, System, und Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, computerlesbares Medium, System, und Fahrzeug Download PDF

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resource requests
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Dirk Waldhauser
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a large number of peripheral devices, in particular a large number of integrated circuits in the peripheral devices, of a vehicle.
  • the invention further relates to a computer-readable medium for operating a large number of peripheral devices, in particular a large number of integrated circuits of the peripheral devices, of a vehicle, a system for operating a large number of peripheral devices, in particular a large number of integrated circuits of the peripheral devices of a vehicle, and a vehicle including the system.
  • the energy efficiency of a vehicle's control units can reduce a CC> 2 footprint of a vehicle with an internal combustion engine or extend the range of battery electric vehicles. It is known from the prior art to reduce the CPU performance of a control device in vehicles in order to reduce the energy consumption of the control device.
  • a control unit of a vehicle can include one or more peripheral devices. The peripherals of the vehicle's control devices and in particular the integrated circuits of the peripherals of the vehicle's control devices can hitherto only be switched off statically in vehicles in order to reduce the power consumption of the peripheral devices and thus also the power consumption of the control device.
  • the invention is characterized by a method for operating a large number of peripheral devices, in particular a large number of integrated circuits of the peripheral devices of a vehicle.
  • the method can be a computer-implemented method and/or a controller-implemented method.
  • the plurality of peripherals may include 1, 2, 3, 4, 5, ... peripherals.
  • the plurality of peripheral devices includes at least two peripheral devices.
  • Each peripheral device can comprise one or more integrated circuits which are integrated in a vehicle control unit.
  • the vehicle controller may further include a processor capable of controlling the integrated circuits of the controller peripherals.
  • the peripheral devices of the multiplicity of peripheral devices are preferably integrated in one or more control units of the vehicle.
  • the vehicle can be an automobile.
  • the vehicle can be a partially, highly and/or fully automated vehicle.
  • the vehicle may be a battery electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a hydrogen-powered vehicle, or an internal combustion engine-powered vehicle.
  • the method includes receiving a plurality of resource requests from one or more applications of the vehicle, wherein a resource request from the plurality of resource requests requests one or more resources from one or more peripherals from the plurality of peripherals from the vehicle.
  • the one or more vehicle applications are preferably applications that are executed in parallel on one or more vehicle control units.
  • a resource of a peripheral device can be, for example, a function of a peripheral device that is provided by an integrated circuit of the peripheral device.
  • the method further includes storing the plurality of resource requests.
  • the large number of resource requests is preferably stored in a database and/or in a volatile or non-volatile cache.
  • the method further includes receiving a resource configuration profile.
  • the resource configuration profile can include one or more rules that define resource-specific threshold values that must not be exceeded or fallen below.
  • the method includes determining a target operating state for each peripheral device of the plurality of peripheral devices of the vehicle depending on the received plurality of resource requests and the received resource configuration profile. The target operating state can determine whether a peripheral device is required and therefore cannot be switched off or whether this Peripheral device is not required and can therefore be switched off.
  • the method includes controlling the plurality of peripheral devices depending on the specific target operating state, so that an actual operating state of a respective peripheral device of the plurality of peripheral devices corresponds to the specific target operating state of the respective peripheral device of the plurality of peripheral devices. Controlling the plurality of peripheral devices preferably includes switching off or switching on an integrated circuit of a peripheral device depending on the target operating state and/or the actual operating state of the respective peripheral device.
  • An energy-efficient operating state for the large number of peripheral devices of a control unit of the vehicle can advantageously be determined by determining a target operating state for the large number of resource requests from a number of applications in a vehicle.
  • the control device and thus the vehicle can be operated more energy-efficiently. This can result in reducing the CC> 2 footprint of a vehicle with an internal combustion engine or increasing the range of a battery electric vehicle.
  • the peripheral devices can be peripheral devices of a control device or an infotainment system of the vehicle. Furthermore, the peripheral devices can be peripheral devices of other control devices of the vehicle, such as control devices for controlling the traction drive, the driver assistance systems, and/or the vehicle access.
  • a resource request of the plurality of resource requests can include a time stamp and/or a resource request of the multiple resource requests can include a type of resource request.
  • the method can also include processing the stored large number of resource requests with regard to the respective resource of the peripheral devices and with regard to one or more predetermined time intervals, removing the stored large number of resource requests after processing the stored large number of resource requests, and determining the target operating state for each peripheral of the plurality of peripherals of the vehicle in Include dependency of the processed plurality of resource requests and the received resource configuration profile. This allows the target operating state to be determined more efficiently for each peripheral device.
  • the processing of the stored large number of resource requests with regard to the respective resource of the peripheral devices and with regard to one or more predetermined time intervals can comprise an aggregation of the stored large number of resource requests, and/or the processing of the stored large number of resource requests with regard to the respective resource of the peripheral devices and with respect to one or more predetermined time intervals include a transformation of the stored plurality of resource requests. This allows the stored multitude of resource requests to be processed flexibly in order to simplify determination of the target operating state.
  • the determination of the target operating state for each peripheral device of the plurality of peripheral devices of the vehicle depending on the received and / or processed plurality of resource requests and the received resource configuration profile a training of classifiers using the received and / or processed Multiple resource requests, classifying the resources of the peripherals based on the classifiers, filtering the classified resources of the peripherals using one or more filter rules of the received resource configuration profile, and determining the target operating state for the classified resources of the peripherals depending on the received resource configuration profile .
  • the target operating state of the peripheral devices can be efficiently determined dynamically.
  • the determination of the target operating state for each peripheral device of the plurality of peripheral devices of the vehicle depending on the received and/or processed plurality of resource requests and the received resource configuration profile can also include receiving an incorrect actual operating state of one or more peripheral devices the plurality of peripheral devices and a non-executable resource request.
  • the classifiers can be trained using the non-executable resource query.
  • the invention is characterized by a computer-readable medium for operating peripheral devices of a vehicle, the computer-readable medium comprising instructions which, when executed on a control unit or a computer, execute the method described above.
  • the invention is characterized by a system for operating peripheral devices of a vehicle, the system being set up to carry out the method described above.
  • the invention is characterized by a vehicle comprising the system described above for operating peripheral devices of the vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary system for operating peripheral devices of a vehicle
  • FIG. 2 shows an exemplary method for operating peripheral devices of a vehicle.
  • the system 100 can be, for example, a control device or an infotainment system of a vehicle. Furthermore, the system 100 can be a control device for controlling the traction drive, the driver assistance systems, and/or the vehicle access. In the case of a control unit or an infotainment system in a vehicle with a number of peripheral devices, it is often not possible to switch the integrated circuits of the peripheral devices to an energy-saving operating state. An energy-saving operating state can be achieved, for example, when the integrated circuit of a peripheral device is switched off, for example by switching off or interrupting a power supply to the integrated circuit.
  • the system 100 can perform the method 200 for operating the peripherals as shown in FIG. 2 .
  • the system 100 can continuously determine a target operating state for all peripheral devices of the system 100 .
  • the target operating state defines which integrated circuits of the peripheral devices are required with regard to a current application context.
  • the current application context includes all applications currently running on the system.
  • the integrated circuits of the peripheral devices can include integrated circuits for wireless or wired communication interfaces, for example Bluetooth, WiFi and/or USB, display devices, cameras, positioning systems, satellite-based navigation systems, audio systems and/or video systems.
  • the integrated circuits of the peripheral devices can be integrated with a computing unit, for example a processor or a system-on-a-chip, on one or more circuit boards of a control unit.
  • Each integrated circuit of a peripheral device can be dynamically put into a low-power operating state.
  • the energy-saving operating state can take place, for example, by resetting the integrated circuit using a reset pin of the integrated circuit or by switching off a power supply for the integrated circuit.
  • Power may be turned off, for example, by a load balancer, such as an integrated circuit power supply switch, that controls power to a single integrated circuit, or by turning off a power rail to which multiple integrated circuits are connected.
  • the system 100 can run, at the application level 102, multiple applications 104, 106, 108, 110, 112. Preferably, the system 100 can run multiple applications simultaneously.
  • the applications can be background applications and applications with a graphical user interface.
  • the applications can be native applications or applications running in a runtime environment. Any application can directly or indirectly generate one or more resource requests.
  • a resource request may require resources of one or more integrated circuits of one or more peripheral devices. For example, one resource request may include communication via a Bluetooth chip as a first peripheral device and another resource request include audio output via the audio chip as a second peripheral device.
  • the system 100 may include a resource request collection unit 114 .
  • the resource request collection unit 114 is part of the operating system 116 of the system 100.
  • the resource request collection unit 114 can receive a plurality of resource requests from one or more applications 202.
  • a resource request from the plurality of resource requests can request resources from one or more peripheral devices from the plurality of peripheral devices Requests.
  • the resource request collection unit 114 can receive all resource requests of any application running on the application layer 102 . Since the resource request collection unit 114 stores all resource requests of all applications of the system 100 in the database, the resource request collection unit 114 has a complete overview of the required resources of all resource requests.
  • the resource request collection unit 114 can forward the resource requests of the applications to a driver software of the peripheral device.
  • the resource request collector 114 may receive a copy of the applications' resource requests from the peripheral device driver software or another component of the operating system 116 .
  • the resource request collection unit 114 may receive and store a message from the driver software of the peripheral device about a failure of a resource of the peripheral device integrated circuit.
  • the driver software can report a hardware defect to the resource request collection unit 114 , which can be added to a resource request as additional information and stored in the database of the resource request collection unit 114 .
  • the resource request collection unit 114 may store 204 the plurality of received resource requests.
  • the resource request collection unit 114 may store the plurality of received resource requests in a database.
  • a resource request can include a timestamp or a type. Includes the Resource request no time stamp, the resource request collection unit 114 can add a time stamp of the resource request, so that each resource request includes a time stamp.
  • the type of resource request can be a read request, a write request, a configuration request, or a status request for a peripheral device.
  • the resource request collection unit 114 may process the stored plurality of resource requests.
  • the resource request collection unit 114 can determine a frequency of resource requests of the same type.
  • the resource request collection unit 114 can store the determined frequency of the resource requests in the database together with the resource requests.
  • the resource request collection unit 114 can aggregate all requests to a respective resource of a peripheral device for one or more predetermined time intervals.
  • Table 1 shows an exemplary transformation of the time stamps of the resource requests into resource requests per time interval for three specified time intervals:
  • the frequency of the resource requests for various specified time intervals from Table 1 gives an overview of the time sequence of the use of the integrated circuits of the peripheral devices by the applications.
  • Table 1 shows that the integrated circuit for the navigation system was not used in the last 10s interval. Consequently, the integrated circuit of the navigation system can be turned off to to save energy.
  • the integrated circuit for USB on the other hand, was only used in the last 10ms interval out of 1000 resource requests. This behavior can indicate the launch of a new application that uses a USB interface or an already running application that performs a function that requires the USB interface since the last 10ms interval.
  • the integrated circuit for Bluetooth/WiFi has been used in the last 1s interval. The integrated circuit was not used for Bluetooth/WiFi in the 9s before because the integrated circuit was not needed.
  • the integrated circuit for Bluetooth/WiFi could therefore have been switched off in this time interval.
  • the serializer/deserializer IC has been continuously used by the ECU's applications for the last 10s. It is not possible to save energy with this integrated circuit.
  • the integrated circuit for image processing was used in the last 10s interval, but only at the beginning of the last 10s interval, but not in the last second of the 10s interval. The integrated circuit for image processing is no longer required by the applications and can therefore be switched to an energy-saving operating mode.
  • the transformation of the timestamp of the resource requests into requests per time interval for different time intervals can be used to determine characteristics for a resource decision unit 124, which can use a machine learning method of the resource decision unit 124, for example. Furthermore, by transforming the timestamp of the resource requests into requests per time interval, the number of resource requests stored in the database of the resource request collection unit 114 can be reduced. The resource requests whose time stamp has been processed by the resource request collection unit can be removed from the database.
  • the resource request collection unit 114 can continuously transmit the resource requests, the time stamp, the frequency of the resource requests to the resource decision unit 124, and/or all other data stored in the database to the resource decision unit 124.
  • the resource decision unit 124 can receive from the resource request collection unit 114 the resource requests, the time stamp, the frequency of the resource requests and all other data stored in the database of the resource request collection unit 114 receive. Furthermore, the resource decision unit 124 can receive 206 a resource configuration profile from a process control unit 126.
  • the resource decision unit 124 can determine from the received data which resources of the peripheral devices are currently required. In particular, the resource decision unit 124 can determine which integrated circuits of the peripheral devices are currently required and which are not required. For this purpose, the resource decision unit 124 can determine a target operating state for each integrated circuit of the peripheral devices depending on the received multitude of resource requests and the received resource configuration profile 208. The target operating state determines for each integrated circuit of the peripheral devices whether the integrated circuit is in an energy-saving operating state can be set or must continue to be operated.
  • the resource decision unit 124 can determine the decision about the target operating state of each integrated circuit based on rules. Additionally or alternatively, the resource decision unit 124 can determine the decision about the target operating state using a machine learning method, for example a neural network.
  • the neural network can be trained on a vehicle-external server.
  • the resource decision unit 124 can determine the target operating state as a multi-class classification problem for all integrated circuits of the peripheral devices or as a binary classification problem for each individual integrated circuit.
  • the feature vector for the multi-class classification problem can be generated using the resource configuration profile and/or the collected and/or transformed resource requests.
  • the resource configuration profile may include features that are added to the feature vector.
  • the resource configuration profile may specify a maximum boot time and/or a maximum latency for each integrated circuit. The maximum start time and/or the maximum latency can be added as features to the feature vector.
  • combinations of peripheral devices that occur in specific application scenarios and form a class of the multiclass classification problem can be specified for the multiclass classification problem.
  • the resource decision unit 124 can determine the target operating state for each individual integrated circuit of the peripheral devices as a binary classification problem. The result of the binary classification is that the corresponding integrated circuit should either be switched on or switched off.
  • Both classification problems, the multi-class classification problem and the binary classification problem can be solved by known, linear and/or non-linear classification algorithms.
  • linear and non-linear classification algorithms are: deep neural networks, decision trees, k-nearest neighbors, or support vector machines.
  • Which classification algorithm is used by the resource decision unit can depend on the number of classes, the available computing power of the control unit, and the complexity of the scenario, for example the number of applications running simultaneously and/or the resources these applications require.
  • the classification algorithm of the resource decision unit 124 can be determined by the received configuration profile.
  • the resource decision unit 124 can comprise a state machine.
  • the state machine can delay a transmission of the target operating states to a resource provision unit 128 .
  • the state machine can apply a filter to the target operating states of the peripheral devices.
  • the filter can be a low band filter or a hysteresis curve. By applying the filter to the target operating states, rapid, short-term changes in the operating modes of the integrated circuits can be eliminated. Frequent switching off and on of the integrated circuits of the peripheral devices can be avoided at time periods in which no energy saving or only an energy jump less than a predetermined minimum threshold can be achieved by switching off one or more integrated circuits, and/or a latency greater than a predetermined maximum threshold is caused by turning on one or more integrated circuits.
  • the resource decision unit 124 uses a neural network for determining the target operating conditions.
  • the training of the neural network can be monitored on a vehicle-external server.
  • the data for training the Neural networks can be generated by individual applications and/or combinations of applications being executed on a control unit, the resource requests being collected by the resource request collection unit 114, and the collected resource requests being provided with a marker with the corresponding class of required and non-required resources.
  • the neural network can be trained with resource requests from erroneous target operating states. For this purpose, the resource requests and the erroneous desired operating states can be transmitted from the vehicle to the vehicle-external server.
  • the vehicle-external server can transmit adjusted weights for the neural network to the vehicle, in particular to the process control unit 126, after learning the resource requests from faulty setpoint operating states.
  • the process control unit 126 may transmit the adjusted neural network weights to the resource decision unit 124 as parameters of the resource configuration profile.
  • the resource decision unit 124 can transmit the target operating states to the resource provision unit 128 .
  • the resource provision unit 128 can receive the target operating states of the resource decision unit 124 .
  • the resource provision unit 128 can control 210 the multiplicity of peripheral devices depending on the specific target operating state in such a way that an actual operating condition of a respective peripheral device of the multiplicity of peripheral devices corresponds to the specific target operating state of the respective peripheral device of the multiplicity of peripheral devices.
  • the resource provision unit 128 controls the integrated circuits by means of a processor 132, which executes the switching off and on of the integrated circuits of the peripheral devices 134, 136, 138 at the hardware level 130 of the system.
  • the peripheral integrated circuits can be turned on and off by turning on or off the power rails, special power distribution circuitry and/or putting the integrated circuit into a low power reset state.
  • the process control unit 126 can monitor and control the resource request collection unit 114 , the resource decision unit 124 , and the resource provision unit 128 .
  • the process control unit 126 can overrule a decision about a target operating state of the resource decision-making unit 124 and the resource decision-making unit 124 that Resource request collection unit 114 and / or disable the resource provision unit 128 so that no target operating states are determined and executed.
  • the process control unit can determine that a resource must never be switched off and/or put into a power-saving operating state, even if the integrated circuit of the peripheral device is not required.
  • the process control unit can add a rule for this resource in the resource configuration profile, which the resource decision unit 124 must always take into account.
  • the system 100 and method 200 may dynamically turn off peripherals of a vehicle controller when a plurality of applications do not require one or more peripherals.
  • the control device and the peripheral devices of the control device can be operated in a more energy-efficient manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: Empfangen einer Vielzahl von Ressourcenanfragen einer oder mehreren Anwendungen eines Fahrzeugs, wobei eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen Ressourcen eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs anfragt; Speichern der Vielzahl von Ressourcenanfragen; Empfangen eines Ressourcenkonfigurationsprofils; Bestimmen eines Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils; und Steuern der Vielzahl von Peripheriegeräten in Abhängigkeit des bestimmten Soll-Betriebszustands, so dass ein Ist-Betriebszustand eines jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten dem bestimmten Soll-Betriebszustands des jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten entspricht.

Description

l
Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, computerlesbares Medium, System, und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter ein computerlesbares Medium zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs, ein System zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs, und ein Fahrzeug umfassend das System.
Die Energieeffizienz von Steuergeräten eines Fahrzeugs kann einen CC>2-Fußabdruck eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor verringern oder die Reichweite von batterieelektrischen Fahrzeugen verlängern. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die CPU- Leistung eines Steuergeräts in Fahrzeugen zu verringern, um einen Energieverbrauch des Steuergeräts zu reduzieren. Ein Steuergerät eines Fahrzeugs kann ein oder mehrere Peripheriegeräte umfassen. Die Peripheriegeräte der Steuergeräte des Fahrzeugs und insbesondere die integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte der Steuergeräte des Fahrzeugs können in Fahrzeugen bisher nur statisch abgeschaltet werden, um den Stromverbrauch der Peripheriegeräte und damit auch den Stromverbrauch des Steuergeräts zu verringern.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein oder mehrere Peripheriegeräte eines Steuergeräts eines Fahrzeugs effizienter zu betreiben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, integrierte Schaltungen der Peripheriegeräte eines Steuergeräts des Fahrzeugs effizienter, insbesondere energieeffizienter, zu betreiben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann ein computerimplementiertes Verfahren und/oder ein steuergeräteimplementiertes Verfahren sein. Die Vielzahl von Peripheriegeräten kann 1, 2, 3, 4, 5, ... Peripheriegeräte umfassen. Vorzugsweise umfasst die Vielzahl von Peripheriegeräten wenigstens zwei Peripheriegeräte. Jedes Peripheriegerät kann einen oder mehrere integrierte Schaltkreise umfassen, die in einem Steuergerät des Fahrzeugs integriert sind. Das Steuergerät des Fahrzeugs kann weiter einen Prozessor umfassen, der die integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte des Steuergeräts steuern kann. Vorzugsweise sind die Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten in einem oder mehreren Steuergeräten des Fahrzeugs integriert. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ein teil-, hoch- und/oder vollautomatisiert fahrendes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ein batterieelektrisches Fahrzeug, ein Plug-In hybrid elektrisches, ein mit Wasserstoff angetriebenes Fahrzeug, oder ein mit einem Verbrennungsmotor angetriebenes Fahrzeug sein.
Das Verfahren umfasst ein Empfangen einer Vielzahl von Ressourcenanfragen einer oder mehrerer Anwendungen des Fahrzeugs, wobei eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen eine oder mehrere Ressourcen eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs anfragt. Die eine oder mehreren Anwendungen des Fahrzeugs sind vorzugsweise Anwendungen, die parallel auf einem oder mehreren Steuergeräten des Fahrzeugs ausgeführt werden. Eine Ressource eines Peripheriegeräts kann beispielsweise eine Funktion eines Peripheriegeräts sein, die durch einen integrierten Schaltkreis des Peripheriegeräts bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst weiter ein Speichern der Vielzahl von Ressourcenanfragen. Vorzugsweise wird die Vielzahl an Ressourcenanfragen in einer Datenbank und/oder in einem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Zwischenspeicher gespeichert.
Das Verfahren umfasst weiterhin ein Empfangen eines Ressourcenkonfigurationsprofils. Das Ressourcenkonfigurationsprofil kann für jede Ressource ein oder mehrere Regeln umfassen, die ressourcenspezifische Schwellwerte festlegen, die nicht über- oder unterschritten werden dürfen. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen eines Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils. Der Soll-Betriebszustand kann festlegen, ob ein Peripheriegerät benötigt wird und daher nicht abgeschaltet werden kann oder ob das Peripheriegerät nicht benötigt wird und somit abgeschaltet werden kann. Das Verfahren umfasst schließlich ein Steuern der Vielzahl von Peripheriegeräten in Abhängigkeit des bestimmten Soll-Betriebszustands, so dass ein Ist-Betriebszustand eines jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten dem bestimmten Soll-Betriebszustands des jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten entspricht. Vorzugsweise umfasst das Steuern der Vielzahl von Peripheriegeräten ein Ausschalten oder ein Einschalten eines integrierten Schaltkreises eines Peripheriegeräts in Abhängigkeit des Soll- Betriebszustands und/oder des Ist- Betriebszustands des jeweiligen Peripheriegeräts.
Vorteilhafterweise kann durch das Bestimmen eines Soll-Betriebszustands für die Vielzahl von Ressourcenanfragen mehrerer Anwendungen eines Fahrzeugs ein energieeffizienter Betriebszustand für die Vielzahl von Peripheriegeräten eines Steuergeräts des Fahrzeugs ermittelt werden. Das Steuergerät und damit das Fahrzeug kann energieeffizienter betrieben werden. Das kann dazu führen, dass der CC>2-Fußabdruck eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor reduziert oder die Reichweite eines batterieelektrischen Fahrzeugs erhöht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Peripheriegeräte Peripheriegräte eines Steuergeräts oder eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs sein. Weiter können die Peripheriegeräte Peripheriegeräte weiterer Steuergeräte des Fahrzeugs sein, wie beispielsweise Steuergeräte zum Steuern des Fahrantriebs, der Fahrerassistenzsysteme, und/oder des Fahrzeugzugangs.
Gemäß einerweiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen einen Zeitstempel umfassen, und/oder kann eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen einen Typ der Ressourcenanfrage umfassen.
Gemäß einerweiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren weiterhin ein Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle, ein Entfernen der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen nach dem Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen, und ein Bestimmen des Soll- Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils umfassen. Hiermit kann der Soll-Betriebszustand für jedes Peripheriegerät effizienter bestimmt werden.
Gemäß einerweiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle ein Aggregieren der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen umfassen, und/oder kann das Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle ein Transformieren der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen umfassen. Hiermit kann die gespeicherte Vielzahl von Ressourcenanfragen flexibel verarbeitet werden, um ein Bestimmen des Soll-Betriebszustands zu vereinfachen.
Gemäß einerweiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Bestimmen des Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils ein Trainieren von Klassifikatoren unter Verwendung der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen, ein Klassifizieren der Ressourcen der Peripheriegeräte basierend auf den Klassifikatoren, ein Filtern der klassifizierten Ressourcen der Peripheriegeräte mittels einer oder mehrerer Filterregeln des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils, und ein Bestimmen des Soll-Betriebszustands für die klassifizierten Ressourcen der Peripheriegeräte in Abhängigkeit des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils umfassen. Hiermit kann der Soll-Betriebszustand der Peripheriegeräte effizient dynamisch bestimmt werden.
Gemäß einerweiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Bestimmen des Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils weiterhin ein Empfangen eines fehlerhaften Ist-Betriebszustands eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten und einer nicht-ausführbaren Ressourcenanfrage umfassen. Die Klassifikatoren können unter Verwendung der nicht-ausführbaren Ressourcenanfrage trainiert werden. Hiermit kann das Bestimmen des Soll-Betriebszustands effizient verbessert werden, so dass fehlerhafte Ist- Betriebszustände der Peripheriegeräte beim Anpassen der Ist- Betriebszustände an die Soll-Betriebszustände vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein computerlesbares Medium zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, wobei das computerlesbare Medium Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Steuergerät oder einem Computer, das oben beschriebene Verfahren ausführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein System zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, wobei das System dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Fahrzeug umfassend das oben beschriebene System zum Betreiben von Peripheriegeräten des Fahrzeugs.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen schematisch Fig. 1 ein beispielhaftes System zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, und Fig. 2 ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs.
Im Detail zeigt Fig. 1 ein System 100 zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, insbesondere zum Betreiben von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte des Fahrzeugs. Das System 100 kann beispielsweise ein Steuergerät oder ein Infotainmentsystem eines Fahrzeugs sein. Weiter kann das System 100 ein Steuergerät zum Steuern des Fahrantriebs, der Fahrerassistenzsysteme, und/oder des Fahrzeugzugangs sein. Bei einem Steuergerät oder einem Infotainmentsystem eines Fahrzeugs mit mehreren Peripheriegeräten ist es häufig nicht möglich, die integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte in einen energiesparenden Betriebszustand zu versetzen. Ein energiesparender Betriebszustand kann beispielsweise erreicht werden, wenn der integrierte Schaltkreis eines Peripheriegeräts ausgeschaltet wird, indem beispielsweise eine Stromzufuhr des integrierten Schaltkreises abgeschaltet oder unterbrochen wird. Das System 100 kann das Verfahren 200 zum Betrieb der Peripheriegeräte, wie in Fig. 2 gezeigt, ausführen.
Allgemein kann das System 100 kontinuierlich einen Soll-Betriebszustand für alle Peripheriegeräte des Systems 100 bestimmen. Der Soll-Betriebszustand legt fest, welche integrierten Schaltkreise der Peripheriegräte bezüglich eines aktuellen Anwendungskontexts benötigt werden. Der aktuelle Anwendungskontext umfasst alle Anwendungen, die auf dem System aktuell ausgeführt werden.
Die integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte können integrierte Schaltkreise für drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstellen, beispielsweise Bluetooth, WiFi und/oder USB, Anzeigegeräte, Kameras, Ortungssysteme, satellitenbasierte Navigationssysteme, Audiosysteme und/oder Videosysteme umfassen. Die integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte können mit einer Recheneinheit, beispielsweise einem Prozessor oder einem System-on-a-Chip, auf einer oder mehreren Platinen eines Steuergeräts integriert sein. Jeder integrierte Schaltkreis eines Peripheriegeräts kann dynamisch in einen energiesparenden Betriebszustand gesetzt werden. Der energiesparende Betriebszustand kann beispielsweise durch ein Zurücksetzen des integrierten Schaltkreises mittels eines Reset-Pins des integrierten Schaltkreises erfolgen oder durch ein Abschalten einer Stromzufuhr für den integrierten Schaltkreis. Das Abschalten der Stromzufuhr kann beispielsweise durch einen Lastverteiler, zum Beispiel einen Switch für eine Stromversorgung des integrierten Schaltkreises, erfolgen, der die Stromzufuhr eines einzelnen integrierten Schaltkreises steuert, oder durch das Abschalten einer Stromschiene, mit der mehrere integrierte Schaltkreise verbunden sind.
Das System 100 kann, auf Anwendungsebene 102, mehrere Anwendungen 104, 106, 108, 110, 112 ausführen. Vorzugsweise kann das System 100 mehrere Anwendungen gleichzeitig ausführen. Die Anwendung können Hintergrundanwendungen und Anwendungen mit einer grafischen Benutzerschnittstelle sein. Die Anwendungen können native Anwendungen sein oder Anwendungen sein, die in einer Laufzeitumgebung ausgeführt werden. Jede Anwendung kann eine Ressourcenanfrage oder mehrere Ressourcenanfragen direkt oder indirekt erzeugen. Eine Ressourcenanfrage kann Ressourcen eines oder mehrerer integrierter Schaltkreise eines oder mehrerer Peripheriegeräte benötigen. Beispielsweise kann eine Ressourcenanfrage eine Kommunikation über einen Bluetooth-Chip als ein erstes Peripheriegerät umfassen und eine weitere Ressourcenanfrage eine Audioausgabe über den Audio-Chip als ein zweites Peripheriegerät umfassen.
Das System 100 kann eine Ressourcenanfragensammeleinheit 114 umfassen. Vorzugsweise ist die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 ein Teil des Betriebssystems 116 des Systems 100. Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann eine Vielzahl von Ressourcenanfragen einer oder mehrerer Anwendungen empfangen 202. Wie bereits oben beschrieben, kann eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen Ressourcen eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten anfragen. Vorzugsweise kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 alle Ressourcenanfragen jeder auf der Anwendungsebene 102 ausgeführten Anwendung empfangen. Indem die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 alle Ressourcenanfragen aller Anwendungen des Systems 100 in der Datenbank speichert, hat die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 eine vollständige Übersicht über die benötigten Ressourcen aller Ressourcenanfragen.
Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann die Ressourcenanfragen der Anwendungen an eine Treibersoftware des Peripheriegeräts weiterleiten. Alternativ kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 von der Treibersoftware des Peripheriegeräts oder einer anderen Komponente des Betriebssystems 116 eine Kopie der Ressourcenanfragen der Anwendungen erhalten. Zusätzlich kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 von der Treibersoftware des Peripheriegeräts eine Nachricht über einen Fehler einer Ressource des integrierten Schaltkreises des Peripheriegeräts erhalten und speichern. Die Treibersoftware kann beispielsweise einen Hardwaredefekt an die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 übermitteln, der als zusätzliche Information zu einer Ressourcenanfrage hinzugefügt und in der Datenbank der Ressourcenanfragensammeleinheit 114 gespeichert werden kann.
Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann die Vielzahl der empfangenen Ressourcenanfragen speichern 204. Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann die Vielzahl der empfangenen Ressourcenanfragen in einer Datenbank speichern. Eine Ressourcenanfrage kann einen Zeitstempel oder einen Typ umfassen. Umfasst die Ressourcenanfrage keinen Zeitstempel, kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 einen Zeitstempel der Ressourcenanfrage hinzufügen, so dass jede Ressourcenanfrage einen Zeitstempel umfasst. Der Typ der Ressourcenanfrage kann eine Leseanfrage, eine Schreibanfrage, eine Konfigurationsanfrage oder eine Statusabfrage für ein Peripheriegerät sein.
Zusätzlich kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 die gespeicherte Vielzahl von Ressourcenanfragen verarbeiten. Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann eine Häufigkeit von Ressourcenanfragen des gleichen Typs ermitteln. Die ermittelte Häufigkeit der Ressourcenanfragen kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 in der Datenbank zusammen mit den Ressourcenanfragen speichern.
Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann alle Anfragen zu einer jeweiligen Ressource eines Peripheriegeräts für ein oder mehrere vorgegebene Zeitintervalle aggregieren. Im Folgenden zeigt Tabelle 1 ein beispielhaftes Transformieren der Zeitstempel der Ressourcenanfragen in Ressourcenanfragen pro Zeitintervall für drei vorgegebene Zeitintervalle:
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Tabelle 1: Häufigkeit von Ressourcenanfragen für vorgegebene Zeitintervalle
Die Häufigkeit der Ressourcenanfragen für verschiedene vorgegebene Zeitintervalle aus Tabelle 1 gibt einen Überblick über den zeitlichen Ablauf der Nutzung der integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte durch die Anwendungen. Tabelle 1 zeigt, dass der integrierte Schaltkreis für das Navigationssystem nicht in dem letzten 10s-lntervall verwendet wurde. Folglich kann der integrierte Schaltkreis des Navigationssystems ausgeschalten werden, um Energie zu sparen. Der integrierte Schaltkreis für USB wurde hingegen von 1000 Ressourcenanfragen nur in dem letzten 10ms-lntervall verwendet. Dieses Verhalten kann auf ein Starten einer neuen Anwendung, die eine USB-Schnittstelle verwendet oder eine bereits laufende Anwendung hinweisen, die eine Funktion ausführt, für die die USB-Schnittstelle seit dem letzten 10ms-lntervall benötigt wird. Der integrierte Schalkreis für Bluetooth/WiFi ist in dem letzten 1s-lntervall verwendet worden. Eine Nutzung des integrierten Schaltkreises für Bluetooth/WiFi hat in den 9s zuvor nicht stattgefunden, da der integrierte Schaltkreis nicht benötigt wurde. Der integrierte Schaltkreis für Bluetooth/WiFi hätte somit in diesem Zeitintervall ausgeschaltet werden können. Der integrierte Schaltkreis für den Serialisierer/Deserialisierer wurde kontinuierlich in den letzten 10s von den Anwendungen des Steuergeräts genutzt. Ein Einsparen von Energie ist bei diesem integrierten Schaltkreis nicht möglich. Der integrierte Schaltkreis für die Bildverarbeitung wurde in dem letzten 10s-lntervall verwendet, jedoch nur zu Beginn des letzten 10s-lntervalls, jedoch nicht in der letzten Sekunde des 10s-lntervalls. Der integrierte Schaltkreis für die Bildverarbeitung wird nicht mehr benötigt von den Anwendungen und kann daher in einen energiesparenden Betriebsmodus geschaltet werden.
Das Transformieren derzeitstempel der Ressourcenanfragen in Anfragen pro Zeitintervall für verschiedene Zeitintervalle kann dazu verwendet werden, um Merkmale für eine Ressourcenentscheidungseinheit 124 zu bestimmen, die beispielsweise ein maschinelles Lernverfahren der Ressourcenentscheidungseinheit 124 verwenden kann. Weiter kann durch das Transformieren derzeitstempel der Ressourcenanfragen in Anfragen pro Zeitintervall die Anzahl der gespeicherten Ressourcenanfragen in der Datenbank der Ressourcenanfragensammeleinheit 114 reduziert werden. Die Ressourcenanfragen, deren Zeitstempel durch die Ressourcenanfragensammeleinheit verarbeitet wurde, können aus der Datenbank entfernt werden.
Die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 kann die Ressourcenanfragen, die Zeitstempel, die Häufigkeit der Ressourcenanfragen an die Ressourcenentscheidungseinheit 124, und/oder alle weiteren, in der Datenbank gespeicherten Daten kontinuierlich an die Ressourcenentscheidungseinheit 124 übermitteln.
Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann von der Ressourcenanfragensammeleinheit 114 die Ressourcenanfragen, die Zeitstempel, die Häufigkeit der Ressourcenanfragen, und alle weiteren, in der Datenbank der Ressourcenanfragensammeleinheit 114 gespeicherten Daten empfangen. Weiter kann die Ressourcenentscheidungseinheit 124 von einer Prozesssteuerungseinheit 126 ein Ressourcenkonfigurationsprofil empfangen 206.
Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann aus den empfangenen Daten bestimmen, welche Ressourcen der Peripheriegeräte aktuell benötigt werden. Insbesondere kann die Ressourcenentscheidungseinheit 124 bestimmen, welche integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte aktuell benötigt werden und welche nicht benötigt werden. Dazu kann die Ressourcenentscheidungseinheit 124 für jeden integrierten Schaltkreis der Peripheriegeräte einen Soll-Betriebszustand in Abhängigkeit der empfangenen Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils bestimmen 208. Der Soll- Betriebszustand legt für jeden integrierten Schaltkreis der Peripheriegeräte fest, ob der integrierte Schaltkreis in einen energiesparenden Betriebszustand gesetzt werden kann oder weiter betrieben werden muss.
Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann die Entscheidung über den Soll- Betriebszustand jedes integrierten Schaltkreises regelbasiert festlegen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ressourcenentscheidungseinheit 124 die Entscheidung über den Soll- Betriebszustand mittels eines maschinellen Lernverfahrens, beispielsweise einem neuronalen Netz, ermitteln. Das Trainieren des neuronalen Netzes kann auf einem fahrzeugexternen Server erfolgen.
Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann den Soll-Betriebszustands als Multiklassen- Klassifikationsproblem für alle integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte oder als binäres Klassifikationsproblem für jeden einzelnen integrierten Schaltkreis bestimmen. Der Merkmalsvektor für das Multiklassen-Klassifikationsproblem kann mittels des Ressourcenkonfigurationsprofils und/oder den gesammelten und/oder transformierten Ressourcenanfragen erzeugt werden. Das Ressourcenkonfigurationsprofil kann Merkmale umfassen, die dem Merkmalsvektor hinzugefügt werden. Beispielsweise kann das Ressourcenkonfigurationsprofil eine maximale Startzeit und/oder eine maximale Latenz für jeden integrierten Schaltkreis festlegen. Die maximale Startzeit und/oder die maximale Latenz können als Merkmale zu dem Merkmalsvektor hinzugefügt werden. Weiter können für das Multiklassen-Klassifikationsproblem Kombinationen von Peripheriegeräten festgelegt sein, die in bestimmten Anwendungsszenarien auftreten und eine Klasse des Multiklassen- Klassifikationsproblems bilden. Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann alternativ den Soll-Betriebszustand für jeden einzelnen integrierten Schaltkreis der Peripheriegeräte als binäres Klassifikationsproblem bestimmen. Das Ergebnis der binären Klassifikation ist, dass der entsprechende integrierte Schaltkreis entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet werden soll.
Beide Klassifikationsprobleme, das Multiklassen-Klassifikationsproblem und das binäre Klassifikationsproblem können durch bekannte, lineare und/oder nicht-lineare Klassifikationsalgorithmen gelöst werden. Beispiele für lineare und nicht-lineare Klassifizierungsalgorithmen sind: tiefe, neuronale Netze, Entscheidungsbäume, k-nächste Nachbarn, oder Unterstützungsvektormaschinen. Welcher Klassifizierungsalgorithmus durch die Ressourcenentscheidungseinheit verwendet wird, kann von der Anzahl der Klassen, der verfügbaren Rechenleistung des Steuergeräts, und der Komplexität des Szenarios, beispielsweise von der Anzahl der gleichzeitig ausgeführten Anwendungen und/oder welche Ressourcen diese Anwendungen benötigen, abhängen. Vorzugsweise kann der Klassifizierungsalgorithmus der Ressourcenentscheidungseinheit 124 durch das empfangene Konfigurationsprofil festgelegt werden.
Weiter kann die Ressourcenentscheidungseinheit 124 eine Zustandsmaschine umfassen. Die Zustandsmaschine kann ein Übermitteln der Soll-Betriebszustände an eine Ressourcenbereitstellungseinheit 128 verzögern. Im Detail kann die Zustandsmaschine ein Filter auf die Soll-Betriebszustände der Peripheriegeräte anwenden. Das Filter kann ein Tiefband-Filter oder eine Hysterese-Kurve sein. Durch das Anwenden des Filters auf die Soll- Betriebszustände können schnelle, kurzfristige Wechsel der Betriebsmodi der integrierten Schaltkreise eliminiert werden. Ein häufiges Aus- und Einschalten der integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte kann zu Zeitperioden vermieden werden, in denen keine Energieeinsparung oder nur eine Energieeinsprung kleiner als ein vorgegebener minimaler Schwellwert durch das Ausschalten einer oder mehrerer integrierter Schaltkreise erzielt werden kann, und/oder eine Latenz größer als ein vorgegebener, maximaler Schwellwert durch das Einschalten einer oder mehrere integrierter Schaltkreise verursacht wird.
Vorzugsweise verwendet die Ressourcenentscheidungseinheit 124 ein neuronales Netzwerk für das Bestimmen der Soll-Betriebszustände. Das Trainieren des neuronalen Netzes kann überwacht auf einem fahrzeugexternen Server erfolgen. Die Daten zum Trainieren des neuronalen Netzes können erzeugt werden, indem einzelne Anwendungen und/oder Kombinationen von Anwendungen auf einem Steuergerät ausgeführt werden, die Ressourcenanfragen durch die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 gesammelt werden, und die gesammelten Ressourcenanfragen mit der korrespondierenden Klasse der benötigten und nicht benötigen Ressourcen mit einem Marker versehen werden. Weiter kann das neuronale Netz mit Ressourcenanfragen von fehlerhaften Soll-Betriebszuständen trainiert werden. Dazu können die Ressourcenanfragen und die fehlerhaften Soll-Betriebszustände von dem Fahrzeug an den fahrzeugexternen Server übermittelt werden. Der fahrzeugexterne Server kann nach dem Lernen der Ressourcenanfragen von fehlerhaften Soll-Betriebszuständen angepasste Gewichte für das neuronale Netz an das Fahrzeug, insbesondere an die Prozesssteuerungseinheit 126 übermitteln. Die Prozesssteuerungseinheit 126 kann die angepassten Gewichte des neuronalen Netzes als Parameter des Ressourcenkonfigurationsprofils an die Ressourcenentscheidungseinheit 124 übermitteln.
Die Ressourcenentscheidungseinheit 124 kann die Soll-Betriebszustände an die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 übermitteln. Die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 kann die Soll-Betriebszustände der Ressourcenentscheidungseinheit 124 empfangen. Weiter kann die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 die Vielzahl von Peripheriegeräten in Abhängigkeit des bestimmten Soll-Betriebszustands so steuern 210, dass ein Ist- Betriebszustand eines jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten dem bestimmten Soll-Betriebszustands des jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten entspricht. Im Detail steuert die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 die integrierten Schaltungen mittels eines Prozessors 132, der das Ausschalten und Einschalten der integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte 134, 136, 138 auf der Hardwareebene 130 des Systems ausführt. Das Ein- und Ausschalten der integrierten Schaltkreise der Peripheriegeräte kann durch das Ein- oder Ausschalten der Stromschienen, speziellen Stromverteilerschaltungen und/oder das Setzen des integrierten Schaltkreises in einen Reset- Zustand mit einem geringen Stromverbrauch erfolgen.
Die Prozesssteuerungseinheit 126 kann die Ressourcenanfragensammeleinheit 114, die Ressourcenentscheidungseinheit 124 und die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 überwachen und steuern. Beispielsweise kann die Prozesssteuerungseinheit 126 eine Entscheidung über einen Soll-Betriebszustand der Ressourcenentscheidungseinheit 124 überstimmen und die Ressourcenentscheidungseinheit 124, die Ressourcenanfragensammeleinheit 114 und/oder die Ressourcenbereitstellungseinheit 128 deaktivieren, so dass keine Soll-Betriebszustände ermittelt und ausgeführt werden. Beispielswiese kann die Prozesssteuerungseinheit festlegen, dass eine Ressource niemals ausgeschaltet und/oder in einen energiesparenden Betriebszustand gesetzt werden darf, auch wenn der integrierte Schaltkreis des Peripheriegeräts nicht benötigt wird. Wenn eine Startzeit eines integrierten Schaltkreises eines Peripheriegeräts und/oder eine Nichtverfügbarkeit des integrierten Schaltkreises eines Peripheriegeräts zu keiner Zeit toleriert werden kann, kann die Prozesssteuerungseinheit in dem Ressourcenkonfigurationsprofil eine Regel für diese Ressource hinzufügen, die die Ressourcenentscheidungseinheit 124 stets berücksichtigen muss.
Vorteilhafterweise kann das System 100 und das Verfahren 200 dynamisch Peripheriegeräte eines Steuergeräts des Fahrzeugs abschalten, wenn eine Vielzahl von Anwendungen ein oder mehrere Peripheriegeräte nicht benötigt. Das Steuergerät und die Peripheriegräte des Steuergeräts können energieeffizienter betrieben werden.
Bezugszeichenliste
100 System
102 Anwendungsebene
104 Anwendung
106 Anwendung
108 Anwendung
110 Anwendung
112 Anwendung
114 Ressourcenanfragensammeleinheit
116 Betriebssystem
118 Treibersoftware
120 Treibersoftware
122 Treibersoftware
124 Ressourcenentscheidungseinheit
126 Prozesssteuerungseinheit
128 Ressourcenbereitstellungseinheit
130 Hardwareebene
132 Prozessor
134 integrierter Schaltkreis eines Peripheriegeräts
136 integrierter Schaltkreis eines Peripheriegeräts
138 integrierter Schaltkreis eines Peripheriegeräts
200 Verfahren
202 Empfangen einer Vielzahl von Ressourcenanfragen 204 Speichern der Vielzahl von Ressourcenanfragen 206 Empfangen eines Ressourcenkonfigurationsprofils
208 Bestimmen eines Soll-Betriebszustands
210 Steuern einer Vielzahl von Peripheriegräten

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten, insbesondere einer Vielzahl von integrierten Schaltkreisen der Peripheriegeräte, eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend:
Empfangen einer Vielzahl von Ressourcenanfragen einer oder mehreren Anwendungen des Fahrzeugs, wobei eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen Ressourcen eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs anfragt;
Speichern der Vielzahl von Ressourcenanfragen;
Empfangen eines Ressourcenkonfigurationsprofils;
Bestimmen eines Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils; und
Steuern der Vielzahl von Peripheriegeräten in Abhängigkeit des bestimmten Soll- Betriebszustands, so dass ein Ist-Betriebszustand eines jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten dem bestimmten Soll-Betriebszustands des jeweiligen Peripheriegeräts der Vielzahl von Peripheriegeräten entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Peripheriegeräte Peripheriegräte eines Steuergeräts oder eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen einen Zeitstempel umfasst; und/oder wobei eine Ressourcenanfrage der Vielzahl von Ressourcenanfragen einen Typ der Ressourcenanfrage umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend:
Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle;
Entfernen der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen nach dem Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen; und Bestimmen des Soll-Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle ein Aggregieren der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen umfasst; und/oder wobei das Verarbeiten der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen bezüglich der jeweiligen Ressource der Peripheriegeräte und bezüglich eines oder mehrerer, vorgegebener Zeitintervalle ein Transformieren der gespeicherten Vielzahl von Ressourcenanfragen umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des Soll- Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils umfasst:
Trainieren von Klassifikatoren unter Verwendung der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen;
Klassifizieren der Ressourcen der Peripheriegeräte basierend auf den Klassifikatoren; Filtern der klassifizierten Ressourcen der Peripheriegeräte mittels einer oder mehreren Filterregeln des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils; und
Bestimmen des Soll-Betriebszustands für die klassifizierten Ressourcen der Peripheriegeräte in Abhängigkeit des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des Soll- Betriebszustands für jedes Peripheriegerät der Vielzahl von Peripheriegeräten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der empfangenen und/oder verarbeiteten Vielzahl von Ressourcenanfragen und des empfangenen Ressourcenkonfigurationsprofils weiterhin umfasst:
Empfangen eines fehlerhaften Ist- Betriebszustands eines oder mehrerer Peripheriegeräte der Vielzahl von Peripheriegeräten und einer nicht-ausführbaren Ressourcenanfrage; und wobei die Klassifikatoren unter Verwendung der nicht-ausführbaren Ressourcenanfrage trainiert werden.
8. Computerlesbares Medium zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, wobei das computerlesbare Medium Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Steuergerät oder einem Computer, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführen.
9. System zum Betreiben von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, wobei das System dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
10. Fahrzeug umfassend das System zum Betreiben von Peripheriegeräten des Fahrzeugs nach Anspruch 9.
PCT/EP2021/076695 2021-02-16 2021-09-28 Verfahren zum Betreiben von einer Vielzahl von Peripheriegeräten eines Fahrzeugs, computerlesbares Medium, System, und Fahrzeug WO2022174941A1 (de)

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