[发明专利]用于车辆的时间同步系统和方法

说明书

本申请实施例公开了用于车辆的时间同步系统和方法。所述车辆包括卫星导航设备、至少一个激光雷达(LiDAR)设备、至少一个相机和控制器。所述时间同步方法包括：所述卫星导航设备发送协调世界时(UTC)和秒脉冲(PPS)信号到所述控制器和所述至少一个激光雷达设备，所述卫星导航设备包括第一时钟；基于所述秒脉冲信号和所述协调世界时，通过所述控制器将所述控制器的第二时钟与所述卫星导航设备的所述第一时钟同步；基于所述秒脉冲信号和所述协调世界时，通过所述至少一个激光雷达设备将所述至少一个激光雷达设备的第三时钟与所述卫星导航设备的所述第一时钟同步；以及所述至少一个相机将所述至少一个相机的第四时钟与所述控制器的所述第二时钟同步。

技术领域

本申请一般涉及时间同步，更具体地，涉及用于车辆中的多个传感器的时间同步的系统和方法。

背景技术

自动驾驶车辆是一种能够感知其周围环境，并且可以在没有或几乎没有人类输入的情况下进行行驶的车辆。自动驾驶车辆通常结合了各种传感器来感知周围环境，例如雷达、计算机视觉(例如，相机)、激光雷达(LiDAR)设备、声波定位器、具有定位技术的设备、里程表和惯性测量单元(IMU)。基于多个传感器的协作可以实现自动驾驶车辆的定位，环境感知和控制。这种协作对于自动驾驶技术是必不可少的。多个传感器的时间同步是实现多个传感器之间顺利协作的关键操作。因此，期望提供能够有效且精确地同步自动驾驶车辆中的多个传感器的时钟的系统和方法。

发明内容

本申请实施例之一提供一种用于车辆的时间同步方法。所述车辆包括卫星导航设备、至少一个激光雷达(LiDAR)设备、至少一个相机和控制器，其特征在于，所述方法包括：所述卫星导航设备发送协调世界时(UTC)和秒脉冲(PPS)信号到所述控制器和所述至少一个激光雷达设备，所述秒脉冲信号包含所述协调世界时的整秒信息，所述卫星导航设备包括第一时钟；基于所述秒脉冲信号和所述协调世界时，所述控制器将所述控制器的第二时钟与所述卫星导航设备的所述第一时钟同步；基于所述秒脉冲信号和所述协调世界时，所述至少一个激光雷达设备将所述至少一个激光雷达设备的第三时钟与所述卫星导航设备的所述第一时钟同步；以及所述至少一个相机将所述至少一个相机的第四时钟与所述控制器的所述第二时钟同步。

在一些实施例中，所述至少一个相机将所述至少一个相机的所述第四时钟与所述控制器的所述第二时钟同步包括：所述至少一个相机向所述控制器发送初始数据包，所述初始数据包包括基于所述至少一个相机的所述第四时钟的第一时间戳，所述第一时间戳指示所述至少一个相机发送所述初始数据包的时间；接收所述初始数据包后，所述控制器将修改数据包发送到所述至少一个相机，所述修改数据包包括基于所述第二时钟的第二时间戳和第三时间戳，所述第二时间戳指示所述控制器接收所述初始数据消息的时间，所述第三时间戳指示所述控制器发送所述修改数据包的时间；接收所述修改数据包后，所述至少一台相机基于所述至少一台相机的所述第四时钟记录第四时间戳，所述第四时间戳指示所述至少一个相机从所述控制器接收所述修改数据包的时间；基于所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳和所述第四时间戳，所述至少一个相机确定所述第二时钟和所述第四时钟之间的偏差；以及基于所述偏差，所述至少一个相机将所述第四时钟与所述第二时钟同步。

在一些实施例中，基于所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳和所述第四时间戳，所述至少一个相机确定所述第二时钟和所述第四时钟之间的偏差包括：基于所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳和所述第四时间戳，所述至少一个相机确定所述初始数据包或所述修改数据包在所述控制器和所述至少一个相机之间的单程传输时间；以及基于所述传输时间，所述至少一个相机确定所述偏差。

在一些实施例中，所述时间同步方法进一步包括：所述卫星导航设备接收来自一个或以上卫星的导航信号；以及基于所述导航信号，所述卫星导航设备确定所述秒脉冲信号和所述协调世界时。

在一些实施例中，所述秒脉冲信号和所述协调世界时同时被发送到所述控制器或所述至少一个激光雷达设备。