[發明專利]時間同步設備、方法以及自動駕駛系統

有效

• 申請號: 202011413215.8
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112564883B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 劉思齊;吳猛;郭立群
• 申請（專利權）人: 蘇州摯途科技有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06;G08G1/0967
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

本發明提供一種時間同步設備、方法以及自動駕駛系統，涉及自動控制的技術領域，時間同步設備包括：授時信息接收接口，以及與授時信息接收接口連接的PTP模塊、分頻模塊和轉換模塊；授時信息接收接口用于接收攜帶有基準輸入的授時信息；PTP模塊用于基于基準輸入對當前自動駕駛系統的整秒時刻進行時間同步，分頻模塊用于對基準輸入進行分頻處理；轉換模塊用于將授時信息轉換成至少一路子授時信息。本發明提供的時間同步設備、方法以及自動駕駛系統，可以給自動駕駛系統包括的傳感器提供一致的時間基準和穩定的觸發信號，不僅優化了自動駕駛性能，也有助于降低安全隱患。

技術領域

本發明涉及自動控制的技術領域，尤其是涉及一種時間同步設備、方法以及自動駕駛系統。

背景技術

自動駕駛系統通常包含一個集中式計算處理單元與多個傳感器子系統，集中式計算處理單元與各傳感器子系統之間的系統時間均是相互獨立的，這使得傳感器發送給集中式計算處理單元的數據并不是位于一個統一的時空坐標系當中。傳統的自動駕駛系統主要工作于低速領域，其對此類問題的處理方法是使用集中式計算處理單元的系統時間作為自動駕駛系統的基準時間，用數據抵達集中式計算處理單元的時刻，減去預先評估的線路傳輸延時，可以得到數據采樣時刻的估計時間，但是，這個過程忽略了各傳感器子系統的時鐘漂移，使得傳感器采樣不再以預先設定的頻率進行，忽略了線路傳輸延時的不確定性，使得估計的時間誤差不再是一個確定值等等。

在自動駕駛工作于低速領域時，該問題并不明顯，然而當自動駕駛系統工作于高速領域時，該問題變得尤為突出，極大的劣化了自動駕駛性能，甚至會導致自動駕駛系統不可用，造成極大的安全隱患。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種時間同步設備、方法以及自動駕駛系統，以緩解上述技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種時間同步設備，設置于自動駕駛系統，自動駕駛系統包括以下傳感器至少之一：毫米波雷達傳感器、視覺傳感器、激光雷達傳感器；所述時間同步設備包括：授時信息接收接口，以及與所述授時信息接收接口連接的PTP模塊、分頻模塊和轉換模塊；所述授時信息接收接口用于接收攜帶有基準輸入的授時信息；所述PTP模塊用于提取所述基準輸入，基于所述基準輸入對當前自動駕駛系統的整秒時刻進行時間同步，并將同步后的時間信息發送至所述自動駕駛系統，以使所述自動駕駛系統的系統時間與所述基準輸入進行同步；所述分頻模塊用于對所述基準輸入進行分頻處理，得到多路觸發信號，以觸發所述自動駕駛系統的視覺傳感器；所述轉換模塊用于將所述授時信息轉換成至少一路子授時信息，并將所述子授時信息發送至所述自動駕駛系統，以使所述自動駕駛系統對所述激光雷達傳感器進行時間同步。

優選地，在一種可能的實施方式中，上述PTP模塊包括PTP芯片，以及，與所述PTP芯片連接的PTP輸出接口；所述基準輸入包括秒脈沖信號和UTC時間；所述PTP芯片用于將所述自動駕駛系統的系統時間整秒時刻與所述秒脈沖信號的上升沿對齊，以使所述自動駕駛系統的系統時間與所述UTC時間同步；以及，基于PTP協議將同步后包含有時間戳的時間信息發送至所述自動駕駛系統。

優選地，在一種可能的實施方式中，上述分頻模塊包括分頻芯片以及脈沖輸出接口；所述脈沖輸出接口用于與所述自動駕駛系統的視覺傳感器連接；所述分頻芯片用于獲取所述秒脈沖信號，將所述秒脈沖信號分頻為至少一路占空比可變的觸發信號，以觸發所述自動駕駛系統的視覺傳感器在預設的時刻曝光預設時長。

優選地，在一種可能的實施方式中，上述轉換模塊包括轉換芯片和轉換輸出接口，所述轉換輸出接口與所述自動駕駛系統的所述激光雷達傳感器連接；所述UTC時間攜帶在RMC語句；所述轉換芯片用于將所述授時信息轉換成至少一路包括所述RMC語句和所述秒脈沖信號的子授時信息，并將所述子授時信息通過所述轉換輸出接口發送至所述激光雷達傳感器，以對所述激光雷達傳感器進行時間同步。

優選地，在一種可能的實施方式中，上述分頻芯片為Altera MAX ii系列的CPLD芯片。