CN110599758A - 用于车辆传感器的使用基于地理位置的发射资源分配的传感器干扰抑制 - Google Patents

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Abstract

各实施例包括用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法、系统以及计算机可读存储介质。该方法包括确定用于一区域的可用发射资源以及将该区域分隔成多个单元。该方法包括确定多个单元是否超过可用发射资源，并且将可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元。该方法包括通过将可用资源的该部分分配给第二组一个或多个单元来重新使用分配给第一组一个或多个单元的可用资源的该部分，以及当第二组一个或多个车辆进入与第二组一个或多个单元相关联的区域时，将与第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第二组一个或多个车辆。

Description

用于车辆传感器的使用基于地理位置的发射资源分配的传感 器干扰抑制
引言
本公开涉及驾乘共享服务，并且更确切地说涉及抑制车辆之间的传感器干扰。
自主车辆是能够在没有人类输入的情形下操作和导航的汽车。自主车辆以及一些非自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、全球定位系统以及计算机视觉之类的传感器来检测车辆的周围环境。先进的计算机控制系统解译传感器输入信号以识别合适的导航路径以及障碍物和相关标志。一些自主车辆实时地更新地图信息，从而即使状况改变或者车辆进入未知环境，仍保持了解自主车辆的位置。自主车辆越来越多地使用V2X通信(车辆到所有事物、车辆到车辆、车辆到基础设施)与远程计算机系统并且与彼此通信。
诸如雷达和激光雷达的有源传感器是从传感器有源地发送/发射波/信号并且测量波的反射的传感器。随着使用有源传感器的车辆数量增多并且车辆紧靠于彼此操作，用于一个车辆的有源传感器可接收从另一车辆的有源传感器发送的信号。由车辆接收外来信号(即，干扰)会引起诸如重影目标(即，额外的车辆)或减小的信噪比之类的问题。附加地，由另一车辆附近的车辆产生的有源信号发射会干扰对更为远离车辆的车辆或物体的检测。
因此，期望提供一种能根据有限的发射资源分配来抑制传感器干扰的系统，以解决此种干扰。
发明内容
在一个示例性实施例中，公开一种用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法。该方法包括由处理器确定用于一区域的可用发射资源。该方法进一步包括由处理器将该区域分隔成多个单元。该方法进一步包括由处理器确定多个单元是否超过可用发射资源。该方法进一步包括由处理器将可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元。该方法进一步包括通过将可用资源的该部分分配给第二组一个或多个单元而由处理器重新使用分配给第一组一个或多个单元的可用资源的该部分。该方法进一步包括当第二组一个或多个车辆进入与第二组一个或多个单元相关联的区域时，由处理器将与第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第二组一个或多个车辆。
除了本文描述的一个或多个特征以外，所描述方法的一个或多个方面可附加地将与第一组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第一组一个或多个车辆。该方法的另一方面在于，所分派的发射资源由与第一组一个或多个车辆中的每一个和第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的一个或多个有源传感器所使用。该方法的另一方面在于，基于在第一组一个或多个单元和第二组一个或多个单元之间的预定阈值距离重新使用分配给第一组一个或多个单元的可用资源的该部分。该方法的另一方面包括使用预定的成组全球规则来使得用于第一组车辆和第二组车辆中的每一个车辆的地理位置与分配给第一组一个或多个单元和第二组一个或多个单元的发射资源相关。附加地，可用资源包括如下至少一个：时间、频率和代码。该方法的另一方面可包括监控与第一组一个或多个车辆中的每一个和第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的移动，以及当车辆从前一单元进入到新单元时，分派与新单元相关联的发射资源。
在另一个示例性实施例中，本文公开一种用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法。该系统包括一个或多个车辆以及一个或多个服务器，其中，该一个或多个服务器各自包括存储器和耦合于存储器的处理器，其中，该处理器可操作以确定用于一区域的可用发射资源。该处理器进一步可操作以将该区域分隔成多个单元。该处理器进一步可操作以确定多个单元是否超过可用发射资源。该处理器进一步可操作以将可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元。该处理器进一步可操作以通过将可用资源的该部分分配给第二组一个或多个单元而重新使用分配给第一组一个或多个单元的可用资源的该部分。该处理器进一步可操作以当第二组一个或多个车辆进入与第二组一个或多个单元相关联的区域时，将与第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第二组一个或多个车辆。
在又一示例性实施例中，本文公开用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括确定用于一区域的可用发射资源。计算机可读存储介质进一步包括将该区域分隔成多个单元。该计算机可读存储介质进一步包括确定多个单元是否超过可用发射资源。该计算机可读存储介质进一步包括将可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元。该计算机可读存储介质进一步包括通过将可用资源的该部分分配给第二组一个或多个单元而重新使用分配给第一组一个或多个单元的可用资源的该部分。该计算机可读存储介质进一步包括当第二组一个或多个车辆进入与第二组一个或多个单元相关联的区域时，将与第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第二组一个或多个车辆。
当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点显而易见。
附图说明
仅仅借助示例，其他特征、优点以及细节出现在以下详细描述中，该详细描述参照附图，附图中：
图1是根据一个或多个实施例的计算环境；
图2是说明用于实践本文的教示的处理系统的一个示例的框图；
图3示出根据一个或多个实施例的多个车辆之间的交互，这些车辆各自采用一个或多个有源传感器；
图4示出根据一个或多个实施例的采用基于地理位置的发射资源分配的区域；
图5A示出根据一个或多个实施例的用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法的流程图；并且
图5B示出根据一个或多个实施例的用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应该理解的是，在全部附图中，对应的附图标记指示类似或对应的部件或特征。如此处所使用的，术语“模块”指代处理电路，该处理电路可包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的、或成组的)和存储器、组合的逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的组件。
根据示例性实施例，图1说明计算环境50，该计算环境与用于使用到达角度进行恶意基本安全消息检测的系统相关联。如图所示，计算环境50包括一个或多个计算装置，例如服务器54B的和/或多个汽车车载计算机系统54N，其各自与经由网络150连接的自主或非自主车辆相关联。一个或多个计算装置能使用网络150彼此通信。
网络150可例如是蜂窝网络、局域网络(LAN)、诸如因特网的广域网络(WAN)、专用短程通信网络(例如，V2V通信(车辆到车辆)、V2X通信(即，车辆到所有事物)、V2I通信(车辆到基础设施)、以及V2P通信(车辆到行人))或其任何组合，并且可包括有线、无线、光纤或任何其他连接。网络150可以是连接和协议的任何组合，其分别会支持服务器54B和/或多个车辆车载计算机系统54N之间的通信。
多个车辆车载计算机系统54N中的每一个可包括GPS发射器/接收器(未示出)，该GPS发射器/接收器可操作用于接收来自多个GPS卫星(未示出)的位置信号，这些GPS卫星分别提供表示用于每个移动资源的位置的信号。除了GPS发射器/接收器以外，与多个车辆车载计算机系统54N的一个相关联中的每一个车辆可包括导航处理系统，该导航处理系统能设置成通过网络150与服务器54B通信。因此，与多个车辆车载计算机系统54N的一个相关联中的每一个车辆能够确定位置信息并且将该位置信息发射至服务器54B或者另一车辆车载计算机系统54N。
车辆车载计算机系统54N还可包括一个或多个有源和无源传感器(例如，雷达、激光雷达、照相机(内部和外部)、气候、纵向加速、语音识别等等)。车辆车载计算机系统54N还可包括一个或多个麦克风和语音处理应用。
发送和接收的附加信号可包括数据、通信和/或其他传播信号(例如，与激光雷达和/或雷达相关联的信号)。此外，应注意的是，可将发射器和接收器的功能组合为信号收发器。
根据示例性实施例，图2说明用于实施本文的教示的处理系统200。处理系统200可形成诸如服务器54B和/或车辆车载计算机系统54N的一个或多个计算装置的至少一部分。处理系统200可包括一个或多个中央处理单元(处理器)201a、201b、201c等等(共同地或一般地称为处理器201)。处理器201经由系统总线213耦合于系统存储器214和各种其他部件。只读存储器(ROM)202耦合于系统总线213，并且可包括基本输入/输出系统(BIOS)，其控制处理系统200的某些基本功能。
图2进一步示出输入/输出(I/O)适配器207和网络适配器206，其耦合于系统总线213。I/O适配器207可以是小型计算机系统接口(SCSI)适配器，其与硬盘203和/或其他存储驱动器205或任何其他类似的部件通信。I/O适配器207、硬盘203以及其他存储装置205在本文共同地称为大容量存储器204。用于在处理系统200上执行的操作系统220可存储在大容量存储器204中。网络适配器206使得总线213与外侧网络216互连，以使得数据处理系统200能与其他此类系统通信。屏幕(例如，显示器监控器)215能由显示器适配器212连接于系统总线213，该显示器适配器可包括图形适配器，以改进图形密集应用和视频控制器的性能。在一个实施例中，适配器207、206和212可连接于一个或多个I/O总线，这些总线经由中间总线桥(未示出)连接于系统总线213。用于连接诸如硬盘控制器、网络支配器以及图形适配器之类的外围装置的合适I/O总线通常包括通用协议，例如外围部件互连(PCI)。附加的输入/输出装置示作经由用户接口适配器208和显示器适配器212连接于系统总线213。键盘209、鼠标210以及扬声器211均能经由用户接口适配器208与总线213互连，该用户接口适配器可例如包括超级I/O芯片，以将多个装置适配器集成到单个集成电路中。
处理系统200可附加地包括图形处理单元230。图形处理单元230是专用电子电路，其设计成操纵和改变存储器，以加速旨在用于输出到显示器的帧缓冲器中的图像的创建。通常，图形处理单元230在操纵计算机图形和图像处理方面极为有效，并且具有高度并行结构，该高度并行结构使得其比通用目的CPU更有效地用于并行地进行大块数据处理的算法。
因此，例如图2中所构造的那样，处理系统200包括呈处理器201形式的处理能力，包括系统存储器214和大容量存储器204的存储能力，诸如键盘209和鼠标210的输入装置，以及包括扬声器211和显示器215的输出能力。在一个实施例中，系统存储器214和大容量存储器204的一部分共同地存储操作系统，以协调图2中示出的各个部件的功能。
图3示出多个车辆305、310和315之间的交互300，其中各个车辆采用根据一个或多个实施例的一个或多个有源传感器。车辆305、310和315中的每一个可包括汽车车载计算机系统54N。在沿着道路网络行进的同时，车辆305、310和315中的每一个可利用一个或多个有源传感器来辅助穿越道路网络。由用于车辆305、310和315中的每一个的一个或多个有源传感器发出的发射会干扰由其他车辆进行的发射或测量。距离325(即，紧靠于彼此的距离)的发射装置(例如，车辆305和车辆310)会导致由紧靠于(接近)彼此的车辆观察到增大的干扰。在发射车辆(例如，车辆305和车辆315)之间发生较长距离350时，车辆之间的所观测干扰减小。车辆之间根据距离的干扰强度能使用以下等式来确定：I强度随着1/距离2改变。
抑制车辆之间干扰的典型方案采用操纵不同发射资源的组合。这些资源可包括频率带(频率)、发射时隙(时间)以及发射代码(代码)。鉴于正制造的利用有源传感器的车辆的数量增多，使用发射资源的不同组合来分派给道路网络上中的每一个车辆以避免干扰将很快无法维持，这是因为在给定区域内使用有源传感器的车辆数量很快会超过可用资源组合的量。
本公开的实施例能通过使用基于地理位置的发射资源分配来克服抑制有源传感器干扰的典型方案，以使得紧靠于(接近)彼此的车辆能使用一组发射资源来发射，而并不紧靠于(远)的车辆能重新使用该组发射资源或该组发射资源的轻微变型，同时避免由于此种重新使用引起的干扰问题。可发生重新使用发射资源，这是因为发生发射资源的重新使用的距离具有充足的长度，以至不会出现干扰使用相同或类似发射资源的其他位置。
根据示例性实施例，图4示出根据一个或多个实施例的采用基于地理位置的发射资源分配400的区域430。区域430可细分/分隔成多个较小区域/单元，例如单元405、410、415、425、435、440以及475。能为每个单元分派频率(F)和时间(T)。如果针对给定需要额外的资源，则能为每个单元分派代码或其他可用资源。此外，每个单元可以是地理定位的，并且能向每个单元分派预定长度和宽度。单元的地理位置可例如基于全球定位系统(GPS)。
例如，可为单元405分派频率(F1)和时间(T1)，能为单元410分派频率(F1)和时间(T2)，且能为单元415分派频率(F1)和时间(T3)。用于每个单元的发射区域可以是预定长度450和宽度460。在达到区域430内的预定长度450和/或宽度460之后，能将另一频率(F2、F3、F4等)和/或时间(T2、T3、T4等)分派给区域430中的另一单元。
由于单元405、410、415、425、435和440具有分配给每个单元的不同资源，但由于有限数量的车辆能占据每个单元，因而能避免或减小车辆之间的干扰。如上所述，可用于分配给单元组的资源是受限的。通过重新使用分派给单元(例如，单元405和单元475)的资源组合，发射资源分配400能补偿用于分配的有限量的发射资源。重新使用可以考虑具有共同分配的发射资源的单元之间的预定距离470和/或预定宽度480。预定距离470和/或预定宽度480可以是考虑干扰强度等式的长度。例如，预定距离470可以是这样的长度，其中，单元405和单元475可分配有相同的发射资源，但不会彼此干扰或者单元405和单元475之间的干扰会是可忽略的。预定宽度480能以类似于预定距离470的方式确定。
使用发射资源分配400，在区域430内行驶的车辆在单元之间行驶时能使用分配给用于特定单元(例如，单元415)的有源传感器的发射资源，且随后在进入新单元的情形下切换至分派给另一/新单元(例如，单元440)的资源。发射资源分配400能考虑预定长度和/或宽度而将相同的发射资源分派给区域430内的不同单元。因此，由于能重新使用区域430内的资源，因而增多数量的车辆能利用区域430内的有源传感器。
图5A和5B示出根据一个或多个实施例的用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法500的流程图。在框505处，服务器(例如，服务器54B)能确定可用于给定区域的发射资源(即，频率、时间和代码或其组合)。在框510处，服务器54B能将给定区域分隔成多个单元。分隔能考虑预定距离，这些预定距离能允许重新使用发射资源而不会导致车辆之间干扰。在框515处，服务器54B能将可用发射资源与所分隔区域中的多个单元进行比较。所分隔区域中中的每一个单元可以是地理定位的。在框520处，服务器54B能确定所分隔区域中的多个单元是否超过可用发射资源。
如果所分隔区域中的多个单元并不超过可用发射资源，则方法500行进至框540，其中，服务器54B能将可用发射资源的一部分分配给所分隔区域中中的每一个单元。方法500然后会从框540行进至框530。
如果所分隔区域中的多个单元超过可用发射资源，则方法500行进至框525，其中，服务器54B能将可用发射资源的一部分分配给所分隔区域中中的每一个单元，以及重新使用单元中超出预定距离的所分配发射资源。在框530处，服务器54B能将每个车辆定位在所分隔区域中。服务器54B能从每个车辆获得GPS或其他地理位置信息。
在框535处，服务器54B能将地理位置信息用于所分隔区域中中的每一个单元以及将GPS信息用于所分隔区域中中的每一个车辆，从而当车辆位于单元中时，将分配给特定单元的发射资源分派给每个车辆。在框545处，如图5B中所示，服务器54B能监控所分隔区域，以在每个车辆穿越所分隔区域的同时确定每个车辆的移动/位置。
在框550处，服务器54B能确定每个车辆何时已进入到另一/新单元中。如果每个车辆还未进入新单元，则方法500返回至框545。如果车辆已进入新单元，则方法500行进至框555，其中，车辆能分派分配给新单元的发射资源。
因此，本文公开的实施例描述一种系统，该系统能使用针对指定区域内的多个单元的基于地理位置的发射资源分配来抑制由不同车辆操作的有源传感器之间的干扰，以使得紧靠于彼此的车辆会发射一组发射资源，且超出会引起车辆之间低干扰的距离的车辆会使用类似的发射资源。本文公开的实施例并不需要有源传感器之间的同步或通信。
该系统能将大地理位置区域分隔成各自具有较小地理位置区域的单元。该系统能将时间-频率资源分配给每个单元，以使得相邻的单元会具有不同的资源分配。该系统还可在单元中重新使用时间-频率资源，这些单元在距离上远离使用相同时间-频率资源的单元。因此，使用相同的时间和频率资源的有源传感器会在使用相同时间-频率资源的单元之间具有最小干扰，因为该干扰随着距离而大大地衰减。
该系统还可使用预定的成组全球规则，其使得每个车辆的地理位置与分配给与车辆的地理位置相关联的单元/位置的发射资源相关，而无需地图或者甚至无需连接于服务器。每个车辆均能确定其自身的地理位置(例如，GPS)，并且基于成组全球规则来确定所使用的发射资源。将全球规则定义为使得彼此处于邻近地理位置(短距离)的车辆会使用与处于远地理位置(大距离)的车辆不同的发射资源，或者能重新使用相同的发射资源。
应理解的是，虽然各实施例描述为实施在典型的处理系统上，但这些实施例还能够结合现在已知或之后开发的任何其他类型的计算环境来实施。例如，本技术能使用云计算来实施。云计算是一种服务交付模型，用于实现对可配置计算资源(例如，网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、存储、应用、虚拟机和服务)的共享池的便捷、按需网络访问，其可以通过最少的管理工作或与服务提供商的交互来快速提供和发布。应意识到的是，与用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的系统相关联的计算环境50可以在云计算环境中实施，并且单元长度、宽度和地理位置信息能本地和/或远程地存储，例如存储在云计算环境中。
所公开的实施例的技术效果和益处包括但不限于通过考虑鉴于距离的干扰衰减来重新使用时间、频率、代码及其组合。因此，当所分配发射资源的当前使用和指定为使用当前所分配发射资源的新单元之间的距离足以使得当前使用所分配发射资源的单元和指定为使用当前所分配发射资源的新单元之间的干扰可忽略时，该系统能通过指令车辆使用分配给特定单元的发射资源并且重新使用所分配的发射资源而考虑使用有源传感器的增多数量的车辆。
本公开可以是系统、方法和/或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可在其上包括计算机可读程序指令，用于使得处理器执行本公开的各方面。
计算机可读存储介质可以是有形装置，其能保持和存储用于由指令执行装置使用的指令。计算机可读存储介质可例如是但不限于电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或者前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、机械编码设备和前述的任何合适组合。本文使用的计算机可读存储介质不应解释为瞬态信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他发射介质传播的电磁波(例如，通过光纤线缆的光脉冲)或通过电线发射的电信号。
计算机可读程序指令也可被加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，以使一系列操作步骤在该计算机、其他可编程设备或其他装置上执行，从而产生计算机实施过程，使得在该计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的这些指令实施流程图和/或框图的框或多个框中规定的功能/行为。
尽管已参照示例性实施例描述了上文公开，但本领域技术人员应当理解，可在不偏离本公开范围的条件下进行各种改变并且用等同构件来替换本公开的各构件。此外，可做出许多修改以使特定情形或材料适应本公开的教示，而不偏离本公开的基本范围。因此，本公开并不旨在局限于所公开的特定实施例，而是会包括落在本公开范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的方法，所述方法包括：
由处理器确定用于一区域的可用发射资源；
由所述处理器将所述区域分隔成多个单元；
由所述处理器确定所述多个单元是否超过所述可用发射资源；
由所述处理器将所述可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元；
通过将所述可用资源的所述部分分配给第二组一个或多个单元而由所述处理器重新使用分配给所述第一组一个或多个单元的所述可用资源的所述部分；以及
当第二组一个或多个车辆进入与所述第二组一个或多个单元相关联的区域时，由所述处理器将与所述第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给所述第二组一个或多个车辆。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将与所述第一组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第一组一个或多个车辆。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所分派的发射资源由与所述第一组一个或多个车辆中的每一个和所述第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的一个或多个有源传感器所使用。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用预定的成组全球规则来使得用于第一组车辆和第二组车辆中的每一个车辆的地理位置与分配给所述第一组一个或多个单元和所述第二组一个或多个单元的发射资源相关。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括监控与所述第一组一个或多个车辆中的每一个和所述第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的移动，以及当车辆从前一单元进入到新单元时，分派与所述新单元相关联的发射资源。
6.一种用于车辆传感器的基于地理位置的发射资源分配的系统，所述系统包括：
一个或多个车辆；以及
一个或多个服务器，其中，每个服务器包括：
存储器；以及
处理器，所述处理器耦合于所述存储器，其中，所述处理器能够操作以：
确定用于一区域的可用发射资源；
将所述区域分隔成多个单元；
确定所述多个单元是否超过所述可用发射资源；
将所述可用资源的一部分分配给第一组一个或多个单元；
通过将所述可用资源的所述部分分配给第二组一个或多个单元而重新使用分配给所述第一组一个或多个单元的所述可用资源的所述部分；以及
当第二组一个或多个车辆进入与所述第二组一个或多个单元相关联的区域时，将与所述第二组一个或多个单元相关联的发射资源分派给所述第二组一个或多个车辆。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理器进一步能够操作，以将与所述第一组一个或多个单元相关联的发射资源分派给第一组一个或多个车辆。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所分派的发射资源由与所述第一组一个或多个车辆中的每一个和所述第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的一个或多个有源传感器所使用。
9.根据权利要求6所述的系统，所述处理器进一步能够操作，以监控与所述第一组一个或多个车辆中的每一个和所述第二组一个或多个车辆中的每一个相关联的移动，以及当车辆从前一单元进入到新单元时，分派与所述新单元相关联的发射资源。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有由其实施的程序指令，所述程序指令能由处理器读取，以使得所述处理器执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
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