用于预览数据的车辆总线消息传送的压缩算法制造技术

本发明专利技术教导了通过车辆总线提供数据，该数据提供被索引到车辆预期穿过的点的道路属性的值。为了压缩数据，服务器可以采用被应用到函数的核函数的系数对数据拟合回归函数。该服务器可以限制系数的数量以反映由它报告的道路决定的数据对变化率的限制。类似地，该服务器可以限制在车辆总线上传送的消息中编码系数的一个或多个位的数量，反映由道路决定的数据的可能振幅的有限范围。客户端可以保持核函数的副本，并且从消息中检索系数。客户机可以通过评估应用到核函数的系数来估算道路属性的未来值，核函数在一些示例中是高斯函数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有电子控制系统的车辆，并且更具体地涉及通过这样的车辆内的车辆总线实现的数据至控制系统的传送。
技术介绍
车辆总线，例如控制器局域网(CAN)总线，提供各种计算系统、一个或多个计算系统的方面、传感器、致动器和/或各种类型的当代车辆依赖的诸如此类之间的通信方式。近年来，随着当代车辆中这样的元件的数量激增，建立这些元件之间的单独的通信链路变得昂贵、繁重并且不切实际。四面八方贯穿车辆的大的线束和引线的巨大长度是必需的。然而，基于总线的方法允许许多元件通过单一的物理传输介质来传送和接收数据，免除了提供元件之间的单独的布线所涉及的成本和繁琐的考虑。尽管如此，随着控制系统元件的数量和使用继续激增，对给定的车辆总线的需求也增加，使得车辆总线的容量成为日益重要的问题。虽然受压的车辆总线通常不会导致车辆元件之间的通信数据丢失，但是容量不足常常可能导致数据的延迟交付，特别是对于不被认为具有高优先级的数据，例如与用于控制系统被认为是具有安全性的含义的数据相关联的高优先级。因为通常与在车辆总线上传输的不同类型的数据相关联的时间敏感性，延迟可能导致重大问题并且甚至可能阻止某些应用。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种用于将数据传输至车辆控制系统的系统，包含：车辆总线，该车辆总线被设置在车辆中并且可操作以将基于消息的通信提供至用于车辆的一组控制系统；服务器端模块，该服务器端模块被通信地连接至车辆总线，可操作以：获取被索引到车辆前进的度量的值的路径预览数据；对路径预览数据进行回归分析以生成被分配给组合在近似函数中的子函数的系数集，该近似函数表征路径预览数据相对于被索引的值的变化；通过在车辆总线上发送消息来传送系数；客户端模块，该客户端模块被通信地连接至车辆总线，可操作以：接收来自车辆总线的消息；从消息中提取系数集；通过将系数集应用到保持在客户端模块中的子函数的副本来在客户端模块中评估近似函数；利用近似函数的评估来指导控制系统。根据本专利技术的一个实施例，其中：车辆是道路车辆；路径预览数据报告由车辆行驶的道路的道路属性的未来值，未来值对相对于被索引的值的变化率具有限制，该限制由道路的设计考虑确定，该限制允许近似函数采用比近似具有较大变化率的数据的函数更光滑的函数来近似路径预览数据；以及服务器端模块是进一步可操作的以将系数集中系数的数量限制为足以近似在特定用途的精度范围内的路径预览数据的数量，该限制与对变化率的限制一致。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含编码模块，该编码模块可操作以将系数编码在多个位中，该编码模块进一步可操作以将位的数量限制成使得位的数量和系数的数量的乘积等于可以在所限定的车辆总线的单个消息的有效负荷内运送的量。根据本专利技术的一个实施例，其中：车辆是道路车辆；路径预览数据报告由车辆行驶的道路的道路属性的未来值，未来值具有提供可以由未来值表示的值的边界的振幅限制，使得未来值驻留在可能值的范围内；以及该系统进一步包含编码模块，该编码模块可操作以将系数编码在多个位中，编码模块进一步可操作以将位的数量限制为这样的一数量，即该数量足以提供具有足够灰度以能够生成在可能值的范围的极端处的未来值的近似函数同时满足特定用途分辨率的系数。根据本专利技术的一个实施例，其中客户端模块通过将各个高斯函数与来自系数集的各个系数相乘来在所述客户端模块中重现近似函数，子函数包含高斯函数的集合。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含回归模块，该回归模块被通信地连接至服务器端模块并且可操作以对路径预览数据和从系数集和子函数得到的近似值应用最小化最小二乘(MLS)算法。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含回归模块，该回归模块可操作以将权重集应用到在回归分析期间用于确定系数集的等式，权重集给予在由路径预览数据提供的预览范围内更靠近车辆的数据更大的权重。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含：车载收集模块，该车载收集模块可操作以当车辆行驶通过先前行程上的道路时收集并存储路径预览数据；以及其中该服务器端模块是进一步可操作的以直接访问来自车载收集模块的路径预览数据，而不通过车辆总线。根据本专利技术，提供一种压缩车辆总线数据的方法，包含：在服务器处生成系数，当对被索引到车辆的未来前进的道路属性的未来值的数据拟合函数时，该系数被应用到核函数；通过车辆总线将系数传送至车辆的控制系统；通过将来自车辆总线的系数应用到核函数的副本来在客户端并且为控制系统评估未来道路属性值。根据本专利技术的一个实施例，该方法进一步包含将系数的数量限制成与对具有可从道路设计的原则确定的有限变化率的数据拟合函数所需的减少的系数的数量相称。根据本专利技术的一个实施例，该方法进一步包含将信息编码在有限的位的数量中，有限的位的数量与由道路设计的原则决定的数据的值的可能振幅的有限范围相称。根据本专利技术的一个实施例，该方法进一步包含利用高斯函数集作为核函数以拟合函数，高斯函数适合于数据的有限的变化率和有限的可能振幅的范围。根据本专利技术的一个实施例，该方法进一步包含对高斯函数集进行标准化。根据本专利技术的一个实施例，该方法进一步包含：将系数的数量与位的数量的乘积限制为可由车辆总线传送的消息的有效负荷所容纳的值；以及规定用于通过车辆总线将编码的系数运送至控制系统的消息的格式。根据本专利技术，提供一种用于通过车辆总线传输数据的系统，包含：道路车辆内的控制器局域网(CAN)总线；服务器，该服务器被通信地连接至CAN总线并且包含处理器和存储器，可操作以：对数据拟合函数，该函数包含对应于基函数的集合的系数集，该拟合是通过为对所述数据拟合所述函数的所述系数集分配值来进行，数据提供关于道路车辆正在行驶的道路的特定道路属性的即将发生的值；以及在CAN总线上在CAN消息内传送系数集；以及客户端，该客户端被通信连接至CAN总线并且包含处理器和存储器，可操作以：存储基函数的集合的副本；从CAN总线上的CAN消息中检索系数集；以及当在相对于道路的预期点处被应用到基函数的集合时，评估系数集。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含拟合模块，该拟合模块被直接通信地连接至服务器，该拟合模块可操作以确定系数的数量的值，系数的数量被限制为与对由道路标准决定的道路属性的数据的变化率的约束决定的函数的光滑性成比例。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含编码器模块，该编码器模块被直接通信地连接至服务器，该编码器模块可操作以将用于编码包含在CAN消息中的系数集中的至少一个系数的至少一个位的数量限制为这样的一数量，即该数量与对于相对于道路属性的道路要求决定的数据的有限的可能振幅的范围适合于控制系统的分辨率成比例。根据本专利技术的一个实施例，其中拟合模块是进一步可操作的以当被应用到用作基函数的集合的高斯函数的集合并且导致函数非常适合于对数据的变化率和有限的可能振幅的范围的约束时确定系数集的值。根据本专利技术的一个实施例，其中拟合模块是进一步可操作的以在对数据拟合函数时给予沿着道路相对于车辆更靠近的数据更大的权重。根据本专利技术的一个实施例，该系统进一步包含通信模块，该通信模块被直接通信地连接至服务器并且可操作以接收来自云计算环境、互联网连接以及移动设备中的至少一个的数据。附图说明为了使本公开的优点容易理解，将参考在附图中说明的特定实施例呈现更详细的说明书。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将数据传输至车辆控制系统的系统，包含：车辆总线，所述车辆总线被设置在车辆中并且可操作以将基于消息的通信提供至用于所述车辆的一组控制系统；服务器端模块，所述服务器端模块被通信地连接至所述车辆总线，可操作以：获取被索引到车辆前进的度量的值的路径预览数据；对所述路径预览数据进行回归分析以生成被分配给组合在近似函数中的子函数的系数集，所述近似函数表征所述路径预览数据相对于所述被索引的值的变化；通过在所述车辆总线上发送消息来传送所述系数；客户端模块，所述客户端模块被通信地连接至所述车辆总线，可操作以：接收来自所述车辆总线的所述消息；从所述消息中提取所述系数集；通过将所述系数集应用到保持在所述客户端模块中的所述子函数的副本来在所述客户端模块中评估所述近似函数；利用所述近似函数的所述评估来指导控制系统。

【技术特征摘要】
2015.06.16 US 14/740,9491.一种用于将数据传输至车辆控制系统的系统，包含：车辆总线，所述车辆总线被设置在车辆中并且可操作以将基于消息的通信提供至用于所述车辆的一组控制系统；服务器端模块，所述服务器端模块被通信地连接至所述车辆总线，可操作以：获取被索引到车辆前进的度量的值的路径预览数据；对所述路径预览数据进行回归分析以生成被分配给组合在近似函数中的子函数的系数集，所述近似函数表征所述路径预览数据相对于所述被索引的值的变化；通过在所述车辆总线上发送消息来传送所述系数；客户端模块，所述客户端模块被通信地连接至所述车辆总线，可操作以：接收来自所述车辆总线的所述消息；从所述消息中提取所述系数集；通过将所述系数集应用到保持在所述客户端模块中的所述子函数的副本来在所述客户端模块中评估所述近似函数；利用所述近似函数的所述评估来指导控制系统。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述车辆是道路车辆；所述路径预览数据报告由所述车辆行驶的道路的道路属性的未来值，所述未来值对相对于所述被索引的值的变化率具有限制，所述限制由所述道路的设计考虑确定，所述限制允许所述近似函数采用比近似具有较大变化率的数据的函数更光滑的函数来近似所述路径预览数据；以及所述服务器端模块是进一步可操作的以将所述系数集中系数的数量限制为足以近似在特定用途的精度范围内的所述路径预览数据的数量，所述限制与对所述变化率的所述限制一致。3.根据权利要求2所述的系统，进一步包含编码模块，所述编码模块可操作以将所述系数编码在多个位中，所述编码模块进一步可操作以将所述位的数量限制成使得所述位的数量和所述系数的数量的乘积等于可以在所限定的所述车辆总线的单个消息的有效负荷内运送的量。4.根据权利要求2所述的系统，其中：所述车辆是道路车辆；所述路径预览数据报告由所述车辆行驶的道路的道路属性的未来值，所述未来值具有提供可以由所述未来值表示的值的边界的振幅限制，使得所述未来值驻留在可能值的范围内；以及所述系统进一步包含编码模块，所述编码模块可操作以将所述系数编码在多个位中，所述编码模块进一步可操作以将所述位的数量限制为这样的一数量，即所述数量足以提供具有足够灰度以能够生成在所述可能值的所述范围的极端处的未来值的所述近似函数同时满足特定用途分辨率的系数。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述客户端模块通过将各个高斯函数与来自所述系数集的各个系数相乘来在所述客户端模块中重现所述近似函数，所述子函数包含高斯函数的集合。6.根据权利要求4所述的系统，进一步包含回归模块，所述回归模块被通信地连接至所述服务器端模块并且可操作以对所述路径预览数据和从所述系数集和所述子函数得到的近似值应用最小化最小二乘(MLS)算法。7.根据权利要求4所述的系统，进一步包含回归模块，所述回归模块可操作以将权重集应用到在回归分析期间用于确定所述系数集的等式，所述权重集给予在由所述路径预览数据提供的预览范围内更靠近所述车辆的数据更大的权重。8.根据权利要求4所述的系统，进一步包含：车载收集模块，所述车载收集模块可操作以当所述车辆行驶通过先前行程上的所述道路时收集并存储所述路径预览数据；以及其中所述服务器端模块是进一步可操作的以直接访问来自所述车载收集模块的所述路径预览数据，而不通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔恩·托马斯·马伦，安东尼·马里奥·达马托，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US