[发明专利]用于将具可变运行时间的运算整合至时间受控的架构中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将具可变运行时间的运算整合至分布式的、时间受控的、实时的计算机架构中的方法，其中该实时计算机架构包含多个计算机节点，其中能提供具已知精确度的全局时间给该些计算机节点，其中至少某部分的计算机节点配有传感器系统，特别是用于观察环境的不同的传感器系统，且其中该些计算机节点通过通讯系统交换信息。

背景技术

在很多由分布式计算机系统执行的技术过程中，各个传感器系统(如成像传感器(如光学摄像机、激光传感器或雷达传感器))的结果必须通过传感器融合(SensorFusion)整合，以允许在计算机中建立描述环境的三维数据结构。这样的过程的一例子是，观察某车辆的周围环境以允许探测障碍物并避免意外。

在处理成像传感器的数据中，对两处理阶段作出区分，即：预处理(Vorverarbeitung)或知觉，以及认知(Wahrnehmung)或认知。在预处理的范畴中，原始输入数据(位图(Bitmaps))被传感器分析，以判断相关的结构(例如线条、线条之间的角度、阴影等)的位置。预处理于指定给传感器的预处理进程中执行。在随后的认知阶段中，各个传感器的预处理的结果被融合，以允许探测物体和测定其位置。

在时间受控的实时系统中，所有的计算机节点和传感器皆能取得具已知精确度的全局时间。处理顺序是于分立的、周期性的、具固定时长的时段(时帧)中执行的，其开始是通过全局时间同步化。在某时帧的开始时，所有传感器同时探测数据。时帧的时长以某方式选出，以致在正常情况下，就某时帧的开始时收集的输入数据而言，在该时帧的结束之前，该些传感器数据的预处理便已完成。在随后的时帧的开始时(其时所有传感器的预处理结果皆可用)，开始认知阶段，其中执行该些预处理结果的融合，以探测相关的物体的结构和位置。当周期性地观察环境时，环境中移动中的物体的速度向量v可从一序列的观察(时帧)判断。

于计算机中执行的算式(该算式执行原始输入数据的预处理)的运行时间一般因变于传感器所撷取得的数据。于是如果多个不同的成像传感器同时观察环境，和这观察相关的预处理结果则可于不同时间完成。

本发明解决的一问题是，要在传感器融合的范畴中允许各个传感器的结果(其预处理用上不同的时间长度)于分布式的、时间受控的、实时的系统中被整合。

发明内容

这问题以文初提及的方法解决，这是在于根据本发明，在每个具时长d的周期性的时帧F_i的开始，该些计算机节点通过传感器系统撷取原始输入数据，其中时帧F_i的开始时间从全局时间的进度推断，且其中该原始输入数据的预处理是通过算式执行，算式的运行时间取决于该输入数据，且其中就时帧F_i的开始时被撷取的输入数据而言，对在该时帧F_i内产生的预处理结果指定老化指数的数值AI＝0，且其中对于在输入数据被撷取的时帧随后的该时帧中产生的预处理结果指定老化指数的数值AI＝1，且其中在数据撷取后的第n个时帧中产生的预处理结果被指定数值AI＝n，且其中在执行该些传感器系统的预处理结果的融合的计算机节点中，该些预处理结果的老化指数被纳入考量。

以下说明根据本发明的方法的有利实施方案，其可被个别地实施或以任何组合实施：

在预处理结果的融合中，预处理结果的权重以某方式确定，以致具AI＝0的预处理结果得到最高权重，而AI值越大，具AI>0的预处理结果的权重便相应地越小；

在融合具AI>0的预处理结果时，包含在这预处理结果中的、以速度向量v移动的动态物体的位置以数值v.AI.d被更正，其中d表示时帧的时长；

在所有数据的预处理结果皆能提供的该时帧的结束后才进行预处理结果的融合，而该些数据皆是在同一时间被探测的；

在数据撷取后的第l时帧的结束时还未完成预处理的计算机节点对该计算机节点执行重设；

在数据撷取后的第l时帧的结束时还未完成预处理的预处理进程被重启；

执行了重设的计算机节点在该重启后马上将诊断信息发送至诊断计算机；

如果预处理结果中某先验确定百分比P的结果具有老化指数AI≥1，则某计算机节点中的监察进程向计算机节点发送时帧控制信息以增加时帧的时长；

采用TTEthernet协议以于该些节点计算机之间传送信息。

因此，传感器中的预处理可需时长于一时帧的时长。如果发生这情况，根据本发明，必须于以下情况之间作出区分：