УМЕНЬШЕННЫЕ СЕТЕВОЙ ПОТОК И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВА ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО И ВРЕМЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
REDUCED NETWORK FLOW AND COMPUTATIONAL LOAD USING SPATIAL AND TEMPORAL VARIABLE SCHEDULER

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Транспортные средства становятся все больше и больше зависящими от информации реального времени, имеющейся в распоряжении из удаленных источников. При приеме и обработке такой информации в реальном времени используюя ресурсы, такие как ширина полосы пропускания данных внутри автомобиля, вычислительные ресурсы и ресурсы постоянного/временного хранения. Таким образом, по мере того, как системы транспортного средства становятся более сложными, возрастают сетевой поток обмена с и на транспортное средство, а также вычислительная нагрузка систем транспортного средства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует примерное транспортное средство, которое реализует средство динамического пространственного и временного планирования.
Фиг. 2 - структурная схема примерной системы, которая может быть включена в транспортное средство по фиг. 1.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа примерной последовательности операций, которая может использоваться для уменьшения сетевого потока и вычислительной нагрузки на транспортном средстве.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Примерное транспортное средство включает в себя навигационную систему и устройство обработки. Навигационная система выполнена с возможностью идентифицировать текущее местоположение транспортного средства, местоположение назначения и расстояние между текущим местоположением и местоположением назначения, которое может включать в себя конечный пункт назначения, пункты траектории перемещения, или то и другое. Устройство обработки выполнено с возможностью идентифицировать задачу, связывать задачу с местоположением назначения и планировать задачу согласно расстоянию от местоположения назначения. Транспортное средство уменьшает сетевой поток и вычислительную нагрузку посредством выполнения зависящих от местоположения задач реже, когда транспортное средство находится дальше от местоположения назначения, и чаще по мере того, как транспортное средство приближается к местоположению назначения.
Система, показанная на фигурах, может принимать много разных форм и включать в себя многочисленные и/или альтернативные компоненты и оборудование. Примерные проиллюстрированные компоненты не подразумеваются ограничивающими. Несомненно, могут использоваться дополнительные или альтернативные компоненты и/или реализации.
Как проиллюстрировано на фиг. 1, транспортное средство 100 выполнено с возможностью уменьшать сетевой поток и вычислительную нагрузку, связанные с коммуникациями с удаленным сервером 105 через сеть 110 связи. Дополнительно или в альтернативном варианте, транспортное средство 100 может быть выполнено с возможностью уменьшать вычислительную нагрузку, ассоциативно связанную со считыванием и обработкой сигналов, принятых с одного или более датчиков 115, как подробнее обсуждено ниже. Хотя проиллюстрировано в качестве автомобиля с кузовом седан, транспортное средство 100 может включать в себя любое пассажирское или коммерческое транспортное средство, такое как легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автомобиль для активного отдыха, транспортное средство с гибридным приводом, такси, автобус, и т. д. В некоторых возможных подходах, транспортное средство 100 является автономным транспортным средством, выполненным с возможностью работать в автономном (например, без водителя) режиме, частично автономном режиме и/или неавтономном режиме.
Удаленный сервер 105 может быть выполнен с возможностью сохранять и/или передавать информацию, относящуюся к транспортному средству 100. Примеры такой информации могут включать в себя программное обеспечение, обновления программного обеспечения и/или микропрограммное обеспечение, ассоциирование с одним или более компонентами транспортного средства 100, в том числе, контроллером двигателя, контроллером кузова, контроллером трансмиссии, контроллером автономного режима, навигационной системой, развлекательной системой, автоматической системой кондиционирования воздуха, или тому подобным. Например, удаленный сервер 105 может быть выполнен с возможностью отправлять информацию о потоке обмена на транспортное средство 100 для использования навигационной системой. Удаленный сервер 105 может быть выполнен с возможностью передавать и/или принимать данные по сети 110 связи в соответствии с любым количеством протоколов связи. В некоторых возможных реализациях, удаленный сервер 105 может быть выполнен с возможностью проводить передачи данных в ответ на запрос с транспортного средства 100. В других возможных подходах, удаленный сервер 105 может быть выполнен с возможностью проводить передачи данных согласно плану или без запроса с транспортного средства 100.
Датчики 115 могут быть выполнены с возможностью выводить сигналы для использования любым количеством подсистем транспортного средства. Сигналы датчиков могут представлять характеристики различных компонентов транспортного средства 100 и/или окружающей среды вокруг транспортного средства 100. Например, один датчик может быть выполнен с возможностью измерять состояние заряда аккумуляторной батареи наряду с тем, что другой датчик может быть выполнен с возможностью измерять количество рассеянного света вокруг транспортного средства 100. Другие датчики 115 могут использоваться для измерения скорости транспортного средства 100 и/или других условий эксплуатации. В контексте автономного транспортного средства, датчики 115 могут включать в себя любое количество устройств, выполненных с возможностью вырабатывать сигналы, которые помогают осуществлять навигацию транспортного средства 100, в то время как транспортное средство 100 работает в автономном режиме (например, без водителя). Примеры датчиков 115 автономного вождения могут включать в себя датчик радара, датчик лидара, видеодатчик, или тому подобное. Датчики 115 помогают транспортному средству 100 «видеть» проезжую часть дороги и окрестности транспортного средства 100, и/или преодолевать различные препятствия, в то время как транспортное средство 100 работает в автономном режиме.
Фиг. 2 - структурная схема примерной системы 120, которая может быть включена в транспортное средство 100 по фиг. 1. Как проиллюстрировано, система 120 включает в себя устройство 125 пользовательского интерфейса, навигационную систему 130, интерфейс 135 связи и устройство 140 обработки. Система 120 выполнена с возможностью принимать сигналы, сформированные одним или более датчиков 115, показанных и обсужденных выше со ссылкой на фиг. 1.
Устройство 125 пользовательского интерфейса может быть выполнено с возможностью представлять информацию пользователю, такому как водитель, во время работы транспортного средства 100. Более того, устройство 125 пользовательского интерфейса может быть выполнено с возможностью принимать сигналы пользовательского ввода. Таким образом, устройство 125 пользовательского интерфейса может быть расположено в пассажирском отделении транспортного средства 100. В некоторых возможных подходах, устройство 125 пользовательского интерфейса может включать в себя сенсорный дисплейный экран.
Навигационная система 130 может быть выполнена с возможностью определять местоположение транспортного средства 100, такое как текущее местоположение транспортного средства 100. Навигационная система 130 может включать в себя приемник глобальной системы определения местоположения (GPS), выполненный с возможностью осуществлять триангуляцию местоположения транспортного средства 100 относительно спутников или вышек передатчиков наземного базирования. Навигационная система 130, поэтому, может быть сконфигурирована для беспроводной связи. Навигационная система 130 дополнительно может быть выполнена с возможностью строить маршруты из текущего местоположения в местоположение назначения, а также отображать карту и представлять направления движения в местоположение назначения, например, с помощью устройства 125 пользовательского интерфейса. «Местоположение назначения» может указывать ссылкой на конечный пункт назначения или пункт траектории перемещения. Примером конечного пункта назначения мог бы быть домашний или рабочий адрес водителя, или другое полезное место, такое как аэропорт, стадион, или тому подобное. Пункт траектории перемещения мог бы включать в себя короткую остановку по пути в конечный пункт назначения. Другими словами, пункт траектории перемещения может быть одним из некоторого количества последовательных местоположений назначения. Пример пункта траектории перемещения может включать в себя бензозаправочную станцию или другое полезное место. Навигационная система 130 может настраивать маршрут, чтобы вмещал любые пункты траектории перемещения, требуемые пользователем. В некоторых случаях, навигационная система 130 может строить маршрут согласно предпочтению пользователя. Примеры предпочтений пользователя могут включать в себя доведение до максимума эффективности использования топлива, уменьшение времени поездки, прохождение кратчайшего расстояния, или тому подобное. В дополнение к построению маршрута, навигационная система 130 может быть выполнена с возможностью рассчитывать расстояние между текущим местоположением и местоположением назначения, и выводить расстояние в один или более других компонентов транспортного средства 100, таких как устройство 140 обработки.
Интерфейс 135 связи может быть выполнен с возможностью содействовать проводной и/или беспроводной связи между компонентами транспортного средства 100 и других устройств, таких как удаленный сервер 105. Например, интерфейс 135 связи может быть выполнен с возможностью принимать сообщения с/из и передавать сообщения на вышку поставщика сотовой связи и в сеть оказания услуг (SDN) телематики, которые, в свою очередь, устанавливают связь с мобильным устройством пользователя, таким как сотовый телефон, планшетный компьютер, дорожный компьютер, брелок или любое другое электронное устройство, сконфигурированное для беспроводной связи через вспомогательного или того же самого поставщика сотовой связи. Сотовая связь с телематическим приемопередатчиком транспортного средства через SDN также может инициироваться из присоединенного к сети Интернет устройства, такого как ПК (персональный компьютер, PC), дорожный компьютер, блокнотный компьютер или присоединенный к WiFi телефон. Интерфейс 135 связи также может быть выполнен с возможностью передавать информацию непосредственно с транспортного средства 100 на удаленное устройство или любое другое устройство пользователя с использованием любого количества протоколов связи, таких как Bluetooth, Bluetooth Low Energy или WiFi. Соответственно, интерфейс 135 связи может быть выполнен с возможностью принимать сообщения с и/или передавать сообщения на удаленный сервер 105.
Устройство 140 обработки может быть выполнено с возможностью идентифицировать одну или более задач, а связывать некоторые или все задачи с конкретным местоположением назначения, которое, как обсуждено выше, может включать в себя конечный пункт назначения и/или пункты траектории перемещения, и планировать связанные задачи согласно расстоянию транспортного средства 100 от местоположения назначения. В некоторых возможных реализациях, устройство 140 обработки может связывать задачи с конкретными пунктами траектории движения (то есть, последовательными местоположениями назначения вдоль маршрута в конечный пункт назначения) и планировать ассоциативно связанные задачи соответствующим образом. Примеры задач могут включать в себя выборку отсчетов сигналов с одного или более датчиков 115, осуществление связи с удаленным сервером 105, эксплуатацию транспортного средства 100 в автономном или частично автономном режиме, и т. д. Устройство 140 обработки может быть выполнено с возможностью планировать задачи, чтобы происходили с предопределенной частотой, например, на основании расстояния от местоположения назначения. В некоторых возможных реализациях, частота задачи может возрастать по мере того, как убывает расстояние до местоположения назначения. Устройство 140 обработки может быть дополнительно выполнено с возможностью учитывать скорость транспортного средства 100 при планировании задачи. Например, некоторые задачи могут планироваться, чтобы происходить чаще по мере того, как возрастает скорость транспортного средства 100.
Система 120 может быть включена в любое количество подсистем транспортного средства 100. Например, система 120 может использоваться в соответствии с признаком движения в «зеленой зоне», который предоставляет пользователю возможность обозначать некоторые участки в качестве «зеленых зон», где транспортное средство 100 будет работать только в режиме эффективного использования топлива, таком как электрический режим в случае транспортных средств с гибридным приводом. По мере того, как транспортное средство 100 приближается к назначенной «зеленой зоне», которая могла бы включать в себя конечный пункт назначения и/или один или более пунктов траектории перемещения на маршруте в конечный пункт назначения, транспортное средство 100 может планировать задачу, такую как оценивание состояния заряда (SOC) аккумуляторной батареи. SOC может оцениваться реже (например, раз в минуту), когда транспортное средство 100 находится в нескольких милях (например, за 10 миль) от «зеленой зоны». Когда транспортное средство 100 находится в пределах нескольких миль от «зеленой зоны», SOC может оцениваться чаще, чтобы гарантировать, что аккумуляторная батарея заряжается, если необходимо, и что достаточная мощность аккумуляторной батареи будет иметься в распоряжении, чтобы приводить в движение транспортное средство 100 ко времени, когда транспортное средство 100 достигает «зеленой зоны». Вместо полагания на назначенные «зеленые зоны», SOC может оцениваться чаще по мере того, как транспортное средство 100 приближается к обычным пунктам назначения, таким как домашний или рабочий адрес пользователя.
В качестве альтернативы или в дополнение, система 120 может быть включена в подсистему связи. Например, транспортное средство 100 может принимать обновления потока обмена с удаленного сервера 105. Устройство 140 обработки может планировать задачи, такие как прием обновлений потока обмена, возле текущего местоположения, чтобы происходили чаще, чем обновления потока обмена для местоположений, которые находятся дальше. Например, обновления потока обмена для участков возле текущего местоположения и вдоль маршрута в местоположение назначения могут происходить каждые несколько секунд наряду с тем, что обновления потока обмена для участков, например, за более чем 10 миль вдоль маршрута, могут происходить каждую минуту.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа примерной последовательности 300 операций, которая может быть реализована одним или более компонентов транспортного средства 100 по фиг. 1.
На вершине 305 блок-схемы, устройство 140 обработки может идентифицировать одну или более задач. Примеры задач могут включать в себя выборку отсчетов сигналов с одного или более датчиков 115, осуществление связи с удаленным сервером 105, эксплуатацию транспортного средства 100 в автономном или частично автономном режиме, и т. д. Например, задачи могут включать в себя оценивание SOC аккумуляторной батареи, прием обновлений потока обмена с удаленного сервера 105, или тому подобное.
На вершине 310 блок-схемы, устройство 140 обработки может идентифицировать, какие задачи будут выполняться в соответствии с близостью транспортного средства 100 к местоположению назначения. Не все задачи могут быть ассоциативно связаны с местоположением назначения. Например, задачи, связанные с включением стоп-сигналов, когда транспортное средство 100 является тормозящим, могут происходить независимо от того, насколько близко транспортное средство 100 находится к любому конкретному местоположению назначения. Другие задачи, однако, такие как оценивание SOC аккумуляторной батареи и прием обновлений потока обмена, могут зависеть от близости транспортного средства 100 к местоположению назначения.
На вершине 315 блок-схемы, устройство 140 обработки или навигационная система 130 может идентифицировать местоположение назначения транспортного средства 100. Местоположение назначения может определяться из пользовательского ввода, например, выдаваемого в устройство пользовательского ввода. В качестве альтернативы, местоположение назначения может логически выводиться в зависимости от контекста. Например, устройство 140 обработки может определять домашнее и рабочее местоположения пользователя, если введены пользователем, или на основании типичных манер вождения пользователя. Если транспортное средство 100 находится в рабочем местоположении пользователя в 5 часов вечера на неделе, устройство 140 обработки может определять, что следующим вероятным пунктом назначения является домашнее местоположение пользователя.
На вершине 320 блок-схемы, устройство 140 обработки может идентифицировать текущее местоположение транспортного средства 100. Текущее местоположение может идентифицироваться по сигналам, принятым из навигационной системы 130.
На вершине 325 блок-схемы, устройство 140 обработки или навигационная система 130 может рассчитывать расстояние между текущим местоположением и местоположением назначения. Расстояние может быть представлено в показателях расстояния по маршруту из текущего местоположения в местоположение назначения, времени перемещения между текущим местоположением и местоположением назначения или расстояния прямой видимости между текущим местоположением и местоположением назначения.
На вершине 330 блок-схемы, устройство 140 обработки может планировать задачи, идентифицированные на вершине 310 блок-схемы, чтобы происходили в соответствии с расстоянием до местоположения назначения. Например, устройство 140 обработки может планировать такие задачи, чтобы происходили с предопределенной частотой, которая, в некоторых возможных реализациях, основана на расстоянии до местоположения назначения. То есть, частота может возрастать по мере того, как транспортное средство 100 приближается к местоположению назначения (то есть, по мере того, как убывает расстояние до местоположения назначения). После вершины 330 блок-схемы, последовательность 300 операций может продолжаться на вершине 320 блок-схемы, так что расстояние до местоположения назначения может обновляться, что, в свою очередь, может побуждать частоту обновляться на вершине 330 блок-схемы. Хотя не показано, последовательность 300 операций, в качестве альтернативы, может возвращаться на вершину 315 блок-схемы, так что новое местоположение назначения может идентифицироваться, что может происходить, если водитель выбрал новое местоположение назначения или добавил пункт траектории перемещения в текущий маршрут.
Вообще, вычислительные системы и/или устройства, такие как удаленный сервер 105, устройство 125 пользовательского интерфейса, навигационная система 130 и устройство 140 обработки, могут применять любые из некоторого количества компьютерных операционных систем, в том числе, но не в качестве ограничения, версии и/или разновидности операционной системы Ford Sync, операционной системы Microsoft Windows, операционной системы Unix (например, операционной системы Solaris, распространяемой корпорацией Oracle из Редвуд Шорез, штат Калифорния), операционной системы AIX UNIX, распространяемой International Business Machines из Армонка, штат Нью-Йорк, операционной системы Linux, операционных систем Mac OS X и iOS, распространяемой компанией Apple из Купертино, штат Калифорния, OS Blackberry, распространяемой Research in Motion из Ватерлоо, Канада, и операционной системы Andriod, разработанной Open Handset Alliance. Примеры вычислительных устройств включают в себя, без ограничения, бортовой компьютер транспортного средства, компьютерную рабочую станцию, сервер, настольный компьютер, дорожный компьютер, блокнотный компьютер или карманный компьютер, или некоторые другие вычислительные систему и/или устройство.
Вычислительные устройства, обычно включают в себя машинно-исполняемые команды, где команды могут быть приводимыми в исполнение одним или более вычислительных устройств, таких как перечисленные выше. Машинно-исполняемые команды могут компилироваться или интерпретироваться из компьютерных программ, созданных с использованием многообразия языков и/или технологий программирования, в том числе, но не в качестве ограничения, и в одиночку или в комбинации, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, и т.д. Вообще, процессор (например, микропроцессор) принимает инструкции, например, из памяти, машинно-читаемого носителя, и т.д., и исполняет эти инструкции, тем самым, выполняя одну или более последовательностей операций, в том числе, одну или более из последовательностей операций, описанных в материалах настоящей заявки. Такие инструкции и другие данные могут храниться и передаваться с использованием многообразия машинно-читаемых носителей.
Машинно-читаемый носитель (также указываемый ссылкой как читаемый процессором носитель) включает в себя любой постоянный (например, материальный) носитель, который участвует в предоставлении данных (например, команд), которые могут считываться компьютером (например, процессором компьютера). Такой носитель может принимать многие формы, в том числе, но не в качестве ограничения, энергонезависимые носители, и энергозависимые носители. Энергонезависимые носители, например, могут включать в себя оптические или магнитные диски и другую устойчивую память. Энергозависимые носители, например, могут включать в себя динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), которое типично составляет основную память. Такие команды могут передаваться посредством одной или более сред передачи, в том числе, коаксиальных кабелей, медных проводов и волоконной оптики, в том числе, проводов, которые содержат системную шину, присоединенную к процессору компьютера. Обычные формы машинно-читаемых носителей, например, включают в себя дискету, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любой другой магнитный носитель, CD-ROM (постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) на компакт-диске), DVD (цифровой многофункциональный диск), любой другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель со схемой расположения отверстий, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, RAM), ППЗУ (программируемое ПЗУ, PROM), СППЗУ (стираемое программируемое ПЗУ, EPROM), флэш-память/ЭСППЗУ (FLASH-EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ)), любые другие микросхему или картридж памяти, или любой другой носитель, с которого компьютер может осуществлять считывание.
Базы данных, репозитории данных или другие хранилища данных, описанные в материалах настоящей заявки, могут включать в себя различные виды механизмов для хранения, осуществления доступа и извлечения различных видов данных, в том числе, иерархическую базу данных, набор файлов в файловой системе, прикладную базу данных в пользовательском формате, систему управления реляционной базой данных (RDBMS), и т. д. Каждое такое хранилище данных, обычно включено в вычислительное устройство, применяющее операционную систему компьютера, такую как упомянутые выше, и подвергается доступу через сеть любым одним или более из многообразия способов. Файловая система может быть доступна из операционной системы компьютера и может включать в себя файлы, хранимые в различных форматах. RDBMS обычно использует язык структурированных запросов (SQL) в дополнение к языку для создания, сохранения, редактирования и выполнения хранимых процедур, такому как язык PL/SQL, упомянутый выше.
В некоторых примерах, элементы системы могут быть реализованы в качестве машинно-читаемых команд (например, программного обеспечения) на одном или более вычислительных устройств (например, серверов, персональных компьютеров, и т. д.), хранимых на машинно-читаемых носителях, ассоциативно связанных с ними (например, дисках, устройствах памяти, и т. д.). Компьютерный программный продукт может содержать такие команды, хранимые на машинно-читаемых носителях, для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки.
Что касается последовательностей операций, систем, способов, эвристических правил, и т. д., описанных в материалах настоящей заявки, должно быть понятно, что, хотя этапы таких последовательностей операций, и т. д., были описаны в качестве происходящих согласно определенной упорядоченной последовательности, такие последовательности операций могли бы быть осуществлены на практике с описанными этапами, выполняемыми в порядке, ином, чем порядок, описанный в материалах настоящей заявки. Кроме того, должно быть понятно, что некоторые этапы могли бы выполняться одновременно, что могли бы быть добавлены другие этапы, или что некоторые этапы, описанные в материалах настоящей заявки, могли бы быть опущены. Другими словами, описания способов в материалах настоящей заявки предоставлены с целью иллюстрации некоторых вариантов осуществления и никоим образом не должны толковаться, с тем чтобы ограничивать формулу изобретения.
Соответственно, должно быть понятно, что вышеприведенное описание подразумевается иллюстративным, а не ограничивающим. Многие варианты осуществления и применения, иные чем предоставленные примеры, были бы очевидны по прочтению вышеприведенного описания. Объем не должен определяться со ссылкой на вышеприведенное описание, но взамен, должен определяться прилагаемой формулой изобретения наряду с полным объемом эквивалентов, на которые дано право такой формуле изобретения. Ожидается и подразумевается, что будущие развития будут происходить в технологиях, обсужденных в материалах настоящей заявки, и что раскрытые системы и способы будут заключены в таких будущих вариантах осуществления. В целом, должно быть понятно, что заявка является допускающей модификацию и изменение.
Все термины, используемые в формуле изобретения, подразумеваются обусловленными своими наиболее свободными расширительными толкованиями и своими обычными значениями в качестве понятных сведущим в технологиях, описанных в материалах настоящей заявки, если в материалах настоящей заявки не приведено явное указание на иное. В частности, использование форм единственного числа, «упомянутый», и т. д., должно читаться излагающим один или более из указанных элементов, если пункт формулы изобретения не передает явное ограничение иным.
Реферат предоставлен, чтобы дать читателю возможность быстро выяснять сущность технического раскрытия. Он представлен на рассмотрение с пониманием, что он не будет использоваться для толкования или ограничения объема или значения пунктов формулы изобретения. В дополнение, в вышеизложенном Подробном описании, может быть видно, что различные признаки сгруппированы вместе в различных вариантах осуществления с целью упорядочения раскрытия. Способ по раскрытию не должен толковаться в качестве отражающего намерение, чтобы заявленные варианты осуществления требовали большее количество признаков, чем изложено в прямой форме в каждом пункте формулы изобретения. Скорее, как отражает последующая формула изобретения, предмет изобретения заключается в менее чем всех признаках одиночного раскрытого варианта осуществления. Таким образом, последующая формула изобретения настоящим включена в Подробное описание, причем каждый пункт формулы изобретения полагается сам на себя в качестве отдельно заявленного объекта изобретения.