Алгоритмы сжатия для передачи сообщений по шине транспортного средства с данными предварительного представления - RU2016121867A

1. Система для передачи данных в систему управления транспортного средства, содержащая:

шину транспортного средства, предусмотренную внутри транспортного средства и работоспособную для обеспечения основанной на сообщениях связи с набором систем управления для транспортного средства;

модуль серверной стороны, с возможностью связи присоединенный к шине транспортного средства, работоспособный для:

сбора данных предварительного представления маршрута, индексированных значениями показателя для продвижения транспортного средства;

выполнения регрессионного анализа над данными предварительного представления маршрута для формирования набора коэффициентов, назначенных подфункциям, комбинированным в аппроксимирующую функцию, характеризующую отклонение данных предварительного представления маршрута относительно индексированных значений;

передачи коэффициентов посредством сообщений по шине транспортного средства;

модуль клиентской стороны, с возможностью связи присоединенный к шине транспортного средства, работоспособный для:

приема сообщений с шины транспортного средства;

извлечения набора коэффициентов из сообщений;

оценки аппроксимирующей функции в модуле клиентской стороны посредством применения набора коэффициентов к копии подфункций, поддерживаемых в модуле клиентской стороны;

использования оценки аппроксимирующей функции для выдачи указаний системе управления.

2. Система по п. 1, в которой:

транспортное средство является дорожным транспортным средством;

данные предварительного представления маршрута сообщают будущие значения для атрибута дороги у дороги, проезжаемой транспортным средством, будущие значения имеют ограничение на скорость изменения относительно индексированных значений, ограничение определяется соображениями проектирования для дороги, ограничение предоставляет аппроксимирующей функции возможность аппроксимировать данные предварительного представления маршрута более гладкой функцией, чем функция, аппроксимирующая данные с большими скоростями изменения; и

модуль серверной стороны дополнительно работоспособен для ограничения количества коэффициентов в наборе коэффициентов количеством, достаточным для аппроксимации данных предварительного представления маршрута, которое совместимо с ограничением по скорости изменения, в пределах специфичного использования диапазона точности.

3. Система по п. 2, дополнительно содержащая модуль кодирования, работоспособный для кодирования коэффициентов некоторым количеством битов, модуль кодирования дополнительно работоспособен для ограничения количества битов так, чтобы произведение количества битов и количества коэффициентов было равным объему, который может переноситься в полезной нагрузке одиночного сообщения, определенного для шины транспортного средства.

4. Система по п. 2, в которой:

транспортное средство является дорожным транспортным средством;

данные предварительного представления маршрута сообщают будущие значения для атрибута дороги у дороги, проезжаемой транспортным средством, будущие значения имеют ограничение по амплитуде, предусматривающее границу для значений, которые могут быть выражены будущими значениями так, чтобы будущие значения находились в пределах диапазона возможных значений; и

система дополнительно содержит модуль кодирования, работоспособный для кодирования коэффициентов некоторым количеством битов, модуль кодирования дополнительно работоспособен для ограничения количества битов количеством, достаточным для предоставления коэффициентов с градацией, достаточной для формирования аппроксимирующей функции, допускающей будущие значения на краях диапазона возможных значений, тем временем удовлетворяя специфичному использованию разрешению.

5. Система по п. 4, в которой модуль клиентской стороны воспроизводит аппроксимирующую функцию в модуле клиентской стороны, умножая отдельные гауссовы функции на отдельные коэффициенты из набора коэффициентов, подфункции содержат набор гауссовых функций.

6. Система по п. 4, дополнительно содержащая модуль регрессии, с возможностью связи присоединенный к модулю серверной стороны и работоспособный для применения алгоритма минимальных наименьших квадратов (MLS) к данным предварительного представления маршрута и аппроксимациям, выведенным из набора коэффициентов и подфункций.

7. Система по п. 4, дополнительно содержащая модуль регрессии, работоспособный для применения набора весов к уравнению, используемому для определения набора коэффициентов во время регрессионного анализа, набор весов ставит больший акцент на данных, более близких к транспортному средству в пределах горизонта предварительного представления, предусмотренного данными предварительного представления маршрута.

8. Система по п. 4, дополнительно содержащая:

бортовой модуль сбора, работоспособный для сбора и хранения данных предварительного представления маршрута по мере того, как транспортное средство проезжает дорогу в предыдущей поездке; и при этом,

модуль серверной стороны дополнительно работоспособен осуществлять доступ к данным предварительного представления маршрута из бортового модуля сбора, а не по шине транспортного средства.

9. Способ для сжатия данных шины транспортного средства, состоящий в том, что:

формируют на сервере коэффициенты, применяемые к ядрам, тем временем подбирая кривую функции к данным будущих значений для атрибута дороги, индексированного будущим продвижением транспортного средства;

передают коэффициенты по шине транспортного средства в систему управления транспортного средства;

оценивают, в клиенте и для системы управления, будущее значение атрибута дороги, применяя коэффициенты с шины транспортного средства к копии ядер.

10. Способ по п. 9, дополнительно состоящий в том, что ограничивают количество коэффициентов, соразмерное с сокращенным количеством коэффициентов, требуемых для подбора кривой функции к данным с ограниченной скоростью изменения, устанавливаемой из принципов проектирования дорог.

11. Способ по п. 9, дополнительно состоящий в том, что кодируют информацию ограниченным количеством битов, соразмерным ограниченному диапазону возможных амплитуд для значений в пределах данных, предписанному принципами проектирования дорог.

12. Способ по п. 9, дополнительно состоящий в том, что используют набор гауссовых функций в качестве ядер для подбора кривой функции, гауссовы функции приспособлены к ограниченной скорости изменения и ограниченному диапазону возможных амплитуд для данных.

13. Способ по п. 12, дополнительно состоящий в том, что нормализуют набор гауссовых функций.

14. Способ по п. 9, дополнительно состоящий в том, что:

ограничивают произведение количества коэффициентов и количества битов значением, обеспечиваемым полезной нагрузкой сообщения, доставляемого шиной транспортного средства; и

форматируют сообщение для переноса кодированных коэффициентов в систему управления по шине транспортного средства.

15. Система для передачи данных по шине транспортного средства, содержащая:

шину локальной сети контроллеров (CAN) внутри дорожного транспортного средства;

сервер, присоединенный с возможностью связи к шине CAN и содержащий процессор и память, работоспособный для:

подбора кривой функции, содержащей набор коэффициентов, соответствующих набору базисных функций, к данным посредством назначения значений набору коэффициентов, который подгоняет кривую функции к данным, данные предусматривают предстоящие значения для конкретного атрибута дороги, что касается дороги, по которой перемещается дорожное транспортное средство; и

передачи набора коэффициентов в сообщении CAN по шине CAN; и

клиента, присоединенного с возможностью связи к шине CAN и содержащего процессор и память, работоспособного для:

хранения копии набора базисных функций;

извлечения набора коэффициентов из сообщения CAN на шине CAN и

оценки набора коэффициентов в качестве применяемых к набору базисных функций в ожидаемых точках по отношению к дороге.

16. Система по п. 15, дополнительно содержащая модуль подбора кривой, присоединенный с возможностью связи непосредственно к серверу, работоспособный для определения значений для количества коэффициентов, количество коэффициентов ограничено, чтобы быть соразмерным сглаживанию функции, предписанному ограничением по скорости изменения в данных для атрибута дороги, предписанным дорожными стандартами.

17. Система по п. 16, дополнительно содержащая модуль кодировщика, присоединенный с возможностью связи непосредственно к серверу, работоспособный для ограничения по меньшей мере одного количества битов, используемых для кодирования по меньшей мере одного коэффициента в наборе коэффициентов для включения в сообщение CAN, количеством, соразмерным разрешению, приспособленному к системе управления для ограниченного диапазона возможных амплитуд для данных, предписанного требованиями к дороге относительно атрибута дороги.

18. Система по п. 17, в которой модуль подбора кривой дополнительно работоспособен для определения значений для набора коэффициентов в качестве применяемых к набору гауссовых функций, служащих в качестве набора базисных функций и дающих в результате функцию, являющуюся хорошо приспособленной к ограничению по скорости изменения и ограниченному диапазону возможных амплитуд для данных.

19. Система по п. 17, в которой модуль подбора кривой дополнительно работоспособен для придания большего веса данным, более близким по дороге относительно движения транспортного средства, при подборе кривой функции к данным.

20. Система по п. 17, дополнительно содержащая модуль связи, с возможностью связи присоединенный непосредственно к серверу и работоспособный для приема данных из по меньшей мере одного из облачной вычислительной среды, соединения сети Интернет и мобильного устройства.