[發明專利]數據同步的傳感裝置及方法

在審

• 申請號: 201810291011.8
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108445808A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 劉明;廖青海;劉洋;劉天瑜;汪哲;黃淮揚;王魯佳
• 申請（專利權）人: 深圳前海一清科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01S17/89;G01C21/16;G01C11/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 石佩

本發明涉及一種數據同步的傳感裝置及方法。一種數據同步的傳感裝置，包括微處理器、時鐘模塊和傳感器模組，傳感器模組包括至少兩個傳感器模塊，微處理器與傳感器模組中的各傳感器模塊相連接，時鐘模塊與傳感器模組中的各傳感器模塊相連接；時鐘模塊根據預設的驅動頻率分別輸出驅動信息至各傳感器模塊，各傳感器模塊根據驅動信息分別收集傳感對象的傳感數據，并輸出攜帶時間標記的傳感數據至微處理器，微處理器接收攜帶時間標記的傳感數據，識別傳感數據攜帶的時間標記，組合攜帶相同時間標記的各傳感器模塊的傳感數據，生成攜帶時間標記的同步傳感數據。采用時鐘模塊去驅動各傳感器模塊工作，確保各傳感器模塊的時間同步，降低了時間校準的難度。

技術領域

本發明涉及移動機器人領域，特別是涉及一種數據同步的傳感裝置及方法。

背景技術

移動機器人，是一個集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多功能于一體的綜合系統。它集中了傳感器技術、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等多學科的研究成果，代表機電一體化的最高成就，是目前科學技術發展最活躍的領域之一。隨著機器人性能不斷地完善，移動機器人的應用范圍大為擴展，不僅在工業、農業、醫療、服務等行業中得到廣泛的應用，而且在城市安全、國防和空間探測領域等有害與危險場合得到很好的應用。因此，移動機器人技術已經得到世界各國的普遍關注。

傳統的移動機器人的感知方式為首先通過多個傳感器收集傳感對象的數據，再對收集到的數據進行時間校準和組合。由于傳感器收集的數據復雜且多樣，進行時間校準的工作量大且校準精度低。

發明內容

基于此，有必要針對傳感器收集的數據復雜且多樣，進行時間校準的工作量大且校準精度低的問題，提供一種數據同步的傳感裝置及方法。

一種數據同步的傳感裝置，包括微處理器、時鐘模塊和傳感器模組，傳感器模組包括至少兩個傳感器模塊，微處理器與傳感器模組中的各傳感器模塊相連接，時鐘模塊與傳感器模組中的各傳感器模塊相連接；

時鐘模塊根據預設的驅動頻率分別輸出驅動信息至各傳感器模塊，各傳感器模塊根據驅動信息分別收集傳感對象的傳感數據，并輸出攜帶時間標記的傳感數據至微處理器，微處理器接收攜帶時間標記的傳感數據，識別傳感數據攜帶的時間標記，組合攜帶相同時間標記的各傳感器模塊的傳感數據，生成攜帶時間標記的同步傳感數據。

在其中一個實施例中，傳感器模組包括激光雷達模塊、攝像頭模塊和IMU(Inertial measurement unit，慣性測量單元)模塊。

在其中一個實施例中，各傳感器模塊的預設的驅動頻率各不相同。

在其中一個實施例中，時間標記的精度等于或小于毫秒級。

在其中一個實施例中，傳感數據包括激光雷達傳感數據、攝像頭傳感數據和IMU傳感數據。

在其中一個實施例中，激光雷達傳感數據包括16線、32線和64線3D(dimensional，維)點云陣列，16線、32線和64線3D點云陣列攜帶時間標記。

在其中一個實施例中，攝像頭傳感數據包括黑白圖像和彩色圖像，黑白圖像和彩色圖像攜帶時間標記。

在其中一個實施例中，IMU傳感數據包括傳感對象的角速度和加速度，傳感對象的角速度和加速度攜帶時間標記。

在其中一個實施例中，攜帶時間標記的同步傳感數據包括攜帶時間標記的傳感數據，以及攜帶時間標記的組合傳感數據，攜帶時間標記的組合傳感數據由攜帶時間標記的傳感數據組合得到。

一種數據同步的傳感裝置的數據同步方法，包括以下步驟：

根據預設的驅動頻率分別輸出驅動信息至傳感器模組中的各傳感器模塊；