[实用新型]一种自动驾驶时间同步系统

权利要求书

1.一种自动驾驶时间同步系统，包括GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，其特征在于：所述GPS天线连接有GPS模块，所述FPGA的内部包括有信号复用模块、时间寄存器模块、串口输出模块、PTP server、开启时间触发模式的CAN IP、PLL和同步快沿模块，所述GPS模块通过PPS分别与信号复用模块和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述GPS模块通过UART与时间寄存器模块相连接，所述时间寄存器模块分别与串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述参考时钟通过PLL与同步快沿模块连接，所述输出接口模块包含有多路PPS信号、电平转换器、多路UART信号、以太网PHY、CANPHY和多路触发信号，且所述串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP分别与电平转换器、以太网PHY和CAN PHY连接，所述信号复用模块输出多路PPS信号，所述同步快沿模块输出多路触发信号。

2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述GPS天线与所述GPS模块相连，为GPS模块提供GPS射频信号，所述GPS模块通过两种接口与所述FPGA相连，所述两种接口分别为单线和UART，分别传输高精度PPS信号和时间报文，时间报文包含年月日时分秒信息。

3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述信号复用模块采集所述的输入PPS信号，经过组合逻辑处理，极短时延地输出n路PPS信号，并输出到所述输出接口模块，所述的时间寄存器模块，将所述的GPS模块用UART传输过来的时间信息结合所述PPS信号后存储在FPGA本地。

4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述串口输出模块从所述时间寄存器模块获取时间信号，并通过多路的串口驱动器输出TTL电平的UART信号到输出接口模块。

5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述PTP server从所述时间寄存器模块和所述PPS信号获取时间信息，通过PTP网络协议将带有时间戳的PTP报文发送到所述输出接口模块的以太网PHY中。

6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述的开启时间触发模式的CAN IP，为一个CAN总线控制器，所述的开启时间触发模式的CAN IP从时间寄存器模块和所述的PPS信号获取时间信息，并发送带有时间戳的CAN报文到所述的输出接口模块的CAN PHY中。

7.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述的参考时钟，使用晶体振荡器实现，为所述的FPGA内的PLL提供参考时钟源，所述的PLL为所述的FPGA提供系统时钟，也为所述的同步快沿模块提供触发信号，所述的同步快沿模块结合PPS信号和PPL的时钟信号，同步输出多路快沿信号，并传送到输出接口模块中。

8.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述的电平转换器，可以将TTL电平的所述URAT信号转换成RS232等电平信号，所述的以太网PHY，将以太网链路层信号转换成ETH物理层信号，物理层信号可以为100BASE-TX、100BASE-T1、1000BASE-TX和100BASE-T1，所述的CAN PHY，将CAN报文转换为物理层的CAN总线信号。

9.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述的输出接口模块中的所述PPS信号，RS232信号，UART信号，ETH信号，CAN总线信号和触发信号可以根据系统需求为一路和多路，所述的PPS信号、RS232信号和UART信号，主要给具有相应的接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括惯性导航传感器，所述的ETH信号，主要给具有相应ETH接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括激光雷达。

10.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述的CAN总线信号，主要给具有相应CAN接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括毫米波雷达和超声波雷达，所述的多路触发信号，主要给具有相应信号接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括摄像头。