[发明专利]一种多传感器时间同步方法

说明书

本发明提供一种多传感器时间同步方法，包括如下步骤：步骤1，对多传感器的时间误差进行补偿，将时间同步到相同的基准时标下，得到同一基准时标下的多传感器；步骤2，对同一基准时标下的多传感器的硬件和软件分别进行硬同步和软同步，得到硬件同步和软件同步的多传感器，即得到同步后的多传感器，其中，步骤2中，进行硬同步的方法为全局时间同步算法、本地时间同步算法以及多传感器联合外参标定算法。本发明的多传感器时间同步方法通过对因各传感器时钟精度不同形成的时间偏差进行研究，从硬件和软件两方面对时间误差进行补偿，将时间同步到统一基准时标下，实现了基于多源传感器的硬同步和软同步。

技术领域

本发明具体涉及一种多传感器时间同步方法。

背景技术

目前，通过研究基于北斗/激光/视觉/惯性导航的多源传感器时间同步方法与联合标定技术，提升传感器在环境感知过程中的时空一致性。针对不同硬件的时间戳定义差异、采集频率不一致、硬件自身时钟晶振偏差等因素导致的传感器间时间不同步问题，研究的软硬件时间同步方法。针对多种传感器集成过程中，坐标基准差异以及安装误差导致的空间不一致问题，需要研究多传感器联合标定技术。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种多传感器时间同步方法。

本发明提供了一种多传感器时间同步方法，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，对多传感器的时间误差进行补偿，将时间同步到相同的基准时标下，得到同一基准时标下的多传感器；步骤2，对同一基准时标下的所述多传感器的硬件和软件分别进行硬同步和软同步，得到硬件同步和软件同步的多传感器，即得到同步后的多传感器，其中，所述步骤2中，进行硬同步的方法为全局时间同步算法、本地时间同步算法以及多传感器联合外参标定算法。

在本发明提供的多传感器时间同步方法中，还可以具有这样的特征：其中，采用所述全局时间同步算法时，将北斗导航的时间作为全局时间基准源。

在本发明提供的多传感器时间同步方法中，还可以具有这样的特征：其中，多传感器联合外参标定算法包括如下子步骤：步骤2-1，获取所述多传感器在在自身量测坐标系下的感知数据；步骤2-2，将所述感知数据无误差地转换到融合坐标系中，得到融合数据；步骤2-3，采用In-house标定与On-board标定对所述融合数据进行处理，从而完成所述多传感器之间的标定以及一体化联合标定，得到硬件同步的所述多传感器。

在本发明提供的多传感器时间同步方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2-3中，通过In-house标定得到Camera/IMU外参标定、LiDAR/Camera外参标定，通过On-board标定得到LiDAR/GNSS/IMU的外参估计。

在本发明提供的多传感器时间同步方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，进行软同步具体包括如下子步骤：获取各个传感器频率的测量值，将高频传感器的测量值融合成虚拟测量值，而后将该虚拟测量值与低频传感器的测量值在设定的整数时刻进行同步统一，从而完成时间配准。

发明的作用与效果

本发明所涉及的多传感器时间同步方法，为了解决对不同硬件的时间戳定义差异、采集频率不一致、硬件自身时钟晶振偏差等因素导致的传感器间时间不同步问题，通过研究基于北斗/激光/视觉/惯性导航的多源传感器时间同步方法与联合标定技术，来提升传感器在环境感知过程中的时空一致性。此外，本发明的多传感器时间同步方法为了解决多种传感器集成过程中的坐标基准差异以及安装误差导致的空间不一致问题，而采用了多传感器联合标定技术，从而能够对多源传感器中因各传感器时钟精度不同形成的时间偏差进行研究，并从硬件和软件两方面对时间误差进行补偿，将时间同步到统一基准时标下，进而实现了基于多源传感器的硬同步和软同步。