[发明专利]一种多传感器时间同步装置及方法

权利要求书

1.一种多传感器时间同步装置，至少包括采集数据处理模块、分频器、相机、激光雷达和数据存储模块，其特征在于，所述采集数据处理模块、所述分频器、所述激光雷达均与GPS模块相连，至少一个相机与所述分频器相连；

所述分频器用于接收GPS模块发送的秒脉冲PPS信号，将秒脉冲PPS信号分频后，发送至相连的相机；

所述相机用于根据分频器发送的秒脉冲PPS信号，触发图像数据采集；

所述激光雷达用于根据GPS模块发送的秒脉冲PPS信号，触发点云数据采集；

所述采集数据处理模块用于接收GPS模块发送的GPGGA报文，从GPGGA报文中提取UTC时间作为系统时间源，以及接收采集的图像数据和点云数据，并根据系统时间源为图像数据和点云数据添加时间戳；

所述数据存储模块，用于存储添加过时间戳的图像数据和点云数据。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，将相机的GPIO接口模式配置成外部触发曝光的模式，多个相机的外部触发脉冲信号来自同一脉冲源。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，通过上位机将激光雷达配置为PPS模式，并设置激光雷达的扫描频率，其中，相机采集频率为激光雷达扫描频率的整数倍。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，将激光雷达的起始扫描角度设置在相机的视角范围内。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据系统时间源为图像数据和点云数据添加时间戳包括：

分别测量出数据处理模块接收到的点云数据与激光雷达接收到PPS信号的平均时延T_{delay_lidar}，以及数据处理模块接收到的图像数据与分频器接收到的PPS信号的平均时延T_{delay_camera}；

采集数据处理模块接收到点云数据时系统时间为T_{re_lidar}，采集数据处理模块接收到图像数据的系统时间为T_{re_camera}，则激光点云数据的时间戳为T_lidar＝T_{re_lidar}-T_{delay_lidar}，图像数据的时间戳为T_camera＝T_{re_camera}-T_{delay_camera}。

6.一种多传感器时间同步方法，其特征在于，包括：

GPS模块发送秒脉冲PPS信号至分频器和激光雷达，分频器将秒脉冲PPS信号分频后发送至与分频器相连的相机，触发相机进行图像采集，激光雷达接收到秒脉冲PPS信号后进行点云数据采集；

采集数据处理模块接收GPS模块发送GPGGA报文，从所述GPGGA报文中提取UTC时间作为系统时间源；

采集数据处理模块接收采集的图像数据和点云数据，根据所述系统时间源为图像数据和点云数据添加时间戳。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将相机的GPIO接口模式配置成外部触发曝光的模式，多个相机的外部触发脉冲信号来自同一脉冲源。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过上位机将激光雷达配置为PPS模式，并设置激光雷达的扫描频率，其中，相机采集频率为激光雷达扫描频率的整数倍。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将激光雷达的起始扫描角度设置在相机的视角范围内。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述系统时间源为图像数据和点云数据添加时间戳包括：

分别测量出数据处理模块接收到的点云数据与激光雷达接收到PPS信号的平均时延T_{delay_lidar}，以及数据处理模块接收到的图像数据与分频器接收到的PPS信号的平均时延T_{delay_camera}；

采集数据处理模块接收到点云数据时系统时间为T_{re_lidar}，采集数据处理模块接收到图像数据的系统时间为T_{re_camera}，则激光点云数据的时间戳为T_lidar＝T_{re_lidar}-T_{delay_lidar}，图像数据的时间戳为T_camera＝T_{re_camera}-T_{delay_camera}。