[发明专利]一种多传感器时间同步装置及方法

说明书

本发明提供一种多传感器时间同步装置及方法，该装置包括：采集数据处理模块、分频器、相机、激光雷达和数据存储模块，利用GPS模块输出的秒脉冲信号PPS作为传感器时间同步的时间基准，触发相机和激光雷达采集数据，并利用GPS模块从卫星获取的UTC时间作为系统时钟源，为图像数据和点云数据添加时间戳，从而实现多传感器的时间同步，保障时间同步结果准确可靠,可避免传感器对PTP协议功能的依赖以及网络不稳定带来的影响。

技术领域

本发明涉及自动驾驶数据采集领域，尤其涉及一种多传感器时间同步装置及方法。

背景技术

当前自动驾驶感知系统的核心传感器主要是相机和激光雷达，二者对障碍物检测和识别在功能上相互冗余，在性能缺陷上相互弥补，自动驾驶感知系统功能可靠性的一个关键因素在于感知融合技术，而感知融合需要保证传感器间的时间同步。

当前，数据采集系统的时间同步方法包括：直接采用记录系统时间方法来对传感器保存的数据帧打上时间戳来实现粗略的时间同步；或采用PTP协议对多个传感器节点进行时间同步。前者一种方法中，各传感器在数据采集、传输和保存过程中存在时间偏差，且偏差不固定，不同数据帧之间的时间间隔是变化的，因而时间同步误差较大；后者一种方法虽然理论上能达到毫秒级的同步精度，但是存在多种因素的影响时间同步的效果，如网络的不平稳性、网卡对信息包的缓存效应以及操作系统进程调度的影响,这些因素通常不可预测并且无法控制,造成时钟同步不可靠，且需要传感器支持PTP协议功能，而多数相机并不具备该功能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多传感器时间同步装置及方法，以解决传感器采集数据时间同步结果不可靠的问题。

在本发明实施例的第一方面，提供了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，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。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种多传感器时间同步方法，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。

在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第二方面所述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第二方面提供的所述方法的步骤。