[發明專利]一種多傳感器同步對時系統

在審

• 申請號: 201710740451.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107743054A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 楊峰;高軍;黃廣寧
• 申請（專利權）人: 杭州德澤機器人科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及數據采集處理技術領域，尤其涉及一種多傳感器同步對時系統。

背景技術

多個和/或多種傳感器進行數據采集時，不同的傳感器的采集時間分別由各自的內部時間系統進行管理，或者，由傳感器的內部時間系統和微控器/邏輯計算單元的內部時間系統組合管理。而多個時間系統之間的計時往往存在偏差，因此，需要對多個和/或多種傳感器的采集時間進行對時統一。

現有的對時同步方法有通過邏輯計算單元內部的時鐘系統進行軟件同步、通過微控器內部的時鐘系統進行硬件同步、GPS對時、NTP對時、SNTP對時、IEEE 1588對時等。

由于各傳感器的計時系統之間存在計時偏差，使得各傳感器的采集時間不在同一時間坐標系下，導致數據應用的結果出現偏差。例如，當數據應用到時間敏感應用時，應用精度較低。而且，傳感器的內部時間系統工作一段時間后會自動重新計時，不能滿足長時間采集的要求。

軟件同步的方式受邏輯計算單元時間片影響，精度較低。而微控制器的內部時間系統在工作一段時間后會出現漂移，使計時出現偏差，不能滿足長時間采集的要求。GPS對時方式具有成本高(每個節點都需要安裝GPS設備)、安裝受限制(需要戶外無遮擋)、可用性差(受天氣、環境影響)、存在使用風險(美國對民用GPS不提供保障)等缺點。NTP對時和SNTP對時精度比較低，IEEE 1588對時兼容性低(每個節點都需要有IEEE 1588協議)。若定制能滿足采集要求的高配置的傳感器/微控器/邏輯計算單元成本很高。

因此，現有技術還有待發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種多傳感器同步對時系統，旨在解決現有技術中實現多傳感器之間的準確對時的問題。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種多傳感器同步對時系統。其中，所述系統包括：微控制器、若干傳感器、供電電源以及邏輯計算單元；所述微控制器包括：若干傳感器接口、通訊接口以及提供同步時鐘的晶振；所述微控制器通過所述傳感器接口與所述傳感器連接，通過所述通訊接口與所述邏輯計算單元連接；所述供電電源用于向所述微控制器、傳感器以及邏輯計算單元供電；所述邏輯計算單元包括用于采集傳感器的數據包的數據采集線程、用于接受來自微控制器的時間戳和脈沖序列號的設計同步時間戳管理線程以及存儲器；所述時間戳和脈沖序列號由所述同步時鐘所決定。

可選地，所述傳感器包括但不限于相機、激光雷達、編碼器以及慣性元件。

可選地，所述相機包括魚眼相機、普通相機、深度相機以及其它成像技術。

可選地，所述晶振為溫補晶振。

可選地，當所述數據采集線程采集的傳感器的數據包為相機或者激光雷達的數據包時，所述數據采集線程還用于向所述設計同步時間戳管理線程獲取與數據包對應的時間戳，并合成具有同步時間的完整數據包存儲到所述存儲器中。

可選地，所述數據采集線程還用于計算所述數據包的丟包率；當所述丟包率大于預設閾值時，停止動作(如傳感器重置或報錯)；當所述丟包率小于或者等于預設閾值時，繼續動作(如傳感器重置或報錯)。

可選地，所述微控制器還用于根據所述激光雷達的采集頻率，判斷數據包是否屬于干擾信號。

可選地，所述微控制器還用于將慣性元件和/或編碼器的數據、對應的時間戳以及脈沖序列號上傳至所述設計同步時間戳管理線程。

可選地，在所述傳感器工作前，所述設計同步時間戳管理線程還用于向所述微控制器發出對時請求；所述微控制器根據所述對時請求，向所述設計同步時間戳管理線程返回確認信息。

有益效果：本發明提供的多傳感器同步對時系統，能夠將各傳感器的采集時間，使各傳感器的采集時間由同一個時鐘系統進行管理，從而使各傳感器的采集時間統一到同一個時間坐標系下。系統的時間同步方式為硬件同步，對時精度高。應用本系統后，傳感器的數據準確度更高，后期的數據應用更為精確。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例的多傳感器同步對時系統的硬件示意圖；

圖2為本發明具體實施例的多傳感器同步對時系統的系統框架示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種多傳感器同步對時系統。為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。