[發(fā)明專利]用于運行集成控制組件的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410527571.0
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104570757B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.漢澤爾曼;H.馬克特;A.岡托羅
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;胡莉莉

本發(fā)明涉及用于運行集成控制組件的方法和裝置。本發(fā)明涉及一種用于計算多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的方法，所述函數(shù)模型通過參數(shù)組和網(wǎng)格點數(shù)據(jù)來定義，其中網(wǎng)格點數(shù)據(jù)包含至少部分地相同的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)點，其中將針對多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的相同的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)點一次地存儲在存儲區(qū)域中，其中為了計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型多次訪問所述存儲區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于實施尤其是在機動車中的控制功能的控制組件。本發(fā)明此外還涉及帶有用于計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的基于硬件的模型計算單元的集成控制組件，所述函數(shù)模型通過超參數(shù)和網(wǎng)格點數(shù)據(jù)（Stützstellendaten）來定義。

背景技術(shù)

為了在控制設(shè)備、尤其是在內(nèi)燃機用的發(fā)動機控制設(shè)備中實現(xiàn)函數(shù)模型，設(shè)置使用基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型。基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的變型方案表示非參數(shù)的模型并且可以無特定的預(yù)先規(guī)定地從訓(xùn)練數(shù)據(jù)（也即訓(xùn)練數(shù)據(jù)點的集合）中來創(chuàng)建。

基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的例子是所謂的高斯過程模型，其基于高斯過程回歸。高斯過程回歸是用于基于數(shù)據(jù)地對復(fù)雜物理系統(tǒng)進(jìn)行建模的多方面方法。回歸分析通常基于大的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合，從而有意義的是，使用逼近的解決方案，該解決方案可以高效地被求取（ausgewertet）。

基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型通常通過網(wǎng)格點數(shù)據(jù)和超參數(shù)來定義。它們針對每個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型被存儲在內(nèi)部存儲單元的自己的存儲區(qū)域中。尤其是，網(wǎng)格點數(shù)據(jù)具有顯著的存儲需求，因為基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型通常利用多于100個網(wǎng)格點數(shù)據(jù)來定義。因為網(wǎng)格點數(shù)據(jù)分別具有多個輸入?yún)⒘亢停ū匾獣r經(jīng)預(yù)處理的）輸出參量的維數(shù)D，因此用于高斯過程模型的所需的存儲空間通過網(wǎng)格點數(shù)據(jù)的矩陣來支配（dominieren）。因為在控制設(shè)備中通常必須計算大量函數(shù)模型，因此用于計算作為基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的這些函數(shù)模型的存儲需求是巨大的。

由現(xiàn)有技術(shù)已知帶有集成控制組件的控制設(shè)備，所述控制組件具有主計算單元和用于計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的單獨的模型計算單元。從而，出版物DE 10 2010 028266A1例如示出一種帶有附加的邏輯電路作為模型計算單元的控制組件，該邏輯電路被構(gòu)造用于純粹基于硬件地計算指數(shù)函數(shù)以及加法和乘法運算。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)，在硬件單元中支持貝葉斯（Bayes）回歸方法的計算，該貝葉斯回歸方法被需要尤其是用于計算高斯過程模型。

模型計算單元總體上被設(shè)計用于執(zhí)行用于基于參數(shù)和網(wǎng)格點或訓(xùn)練數(shù)據(jù)計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的數(shù)學(xué)過程。尤其是，純粹地以硬件實現(xiàn)用于高效地計算指數(shù)和求和函數(shù)的模型計算單元的功能，使得能夠?qū)崿F(xiàn)：與這可以在受軟件控制的主計算單元中進(jìn)行相比以更高的計算速度來計算高斯過程模型。

在準(zhǔn)備提供模型計算單元的計算并且接著通過模型計算單元的硬件進(jìn)行函數(shù)模型的基于配置數(shù)據(jù)的計算之前，通常包含配置數(shù)據(jù)、用于計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的參數(shù)（超參數(shù)）和網(wǎng)格點數(shù)據(jù)或至地址區(qū)域的地址指針，其中網(wǎng)格點數(shù)據(jù)存儲在該地址區(qū)域中。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明設(shè)置按照權(quán)利要求1所述的用于計算多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的方法以及按照并列權(quán)利要求所述的用于尤其是在集成存儲器組件中計算多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的模型計算單元、以及集成控制組件。

另外的有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中說明。

按照第一方面設(shè)置用于計算多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的方法，所述函數(shù)模型通過參數(shù)組和網(wǎng)格點數(shù)據(jù)來定義。網(wǎng)格點數(shù)據(jù)包含至少部分地相同的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)點，其中將針對多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的相同的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)點一次地存儲在存儲區(qū)域中，其中為了計算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型多次訪問所述存儲區(qū)域。

上述方法的思想在于，將多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型所基于的網(wǎng)格點數(shù)據(jù)在存儲單元的存儲區(qū)域中僅僅設(shè)置一次。通過相應(yīng)地參考，模型計算單元因此可以訪問分配給相應(yīng)的基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的超參數(shù)以及訪問分配給多個基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的（共同的）存儲區(qū)域，以便計算所涉及的基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型。