[发明专利]一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法及系统

说明书

本发明提供一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法及系统，车载中央处理单元运行以太时间同步协议gPTP，充当主时钟，实现对边缘网关的高精度时间同步；边缘网关接收以太时间同步消息，在MPU单元上运行以太时间同步协议gPTP，充当从时钟，完成与中央处理单元时间同步；MPU单元通过IPC机制，把本地已完成同步的时钟发送给MCU单元，通过MCU单元的时钟同步管理模块，生成边缘网关全局时间基准，并通过CAN总线，与车载网络中的其他ECU或者传感器节点进行时间同步，进而实现车载系统的全局时间同步。本发明实现了弹性灵活的车载系统时间同步。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法及系统。

背景技术

以太网时间同步协议（Generalized Precision Time Protocol，gPTP）遵循IEEE802.1AS标准定义，可以实现时间敏感应用的高精度时间同步。

当前，自动驾驶车载网络快速发展，大多采用以太网作为骨干网络，CAN/LIN等其他总线作为边缘网络。所以，通过以太网TSN gPTP协议进行高精度的时间同步，已经成为主流选择；但是，对于边缘侧的设备，存在多种非以太类型的总线，短时间内无法全部替换成以太网，也就无法实现以太网的高精度时间同步。

随着车载领域单芯片多核架构的快速发展，核间通信机制（Inter-ProcessorCommunication，IPC）越来越多的被使用起来；IPC充分利用硬件提供的机制，实现高效的核间通信。

因此，本发明设计了一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法及系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法及系统，在中央处理单元上运行gPTP协议栈作为主时钟，边缘网关MPU单元运行gPTP协议栈作为从时钟，同时MPU单元和MCU单元之间通过IPC通道实现时间同步，再通过MCU单元时间同步管理，实现边缘侧ECU或者传感器的时间同步。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于IPC机制实现车载系统时间同步的方法，所述方法包括步骤：

（1）中央处理单元运行以太时间同步协议gPTP，充当主时钟，通过以太网向边缘网关发送时间同步消息；

（2）边缘网关，接收以太网传输的主时钟时间同步消息；同时边缘网关MPU单元运行以太时间同步协议gPTP，充当从时钟，完成与中央处理单元的时间同步；

（3）边缘网关MPU单元，通过IPC机制，把本地已完成同步的时钟发送给边缘网关MCU单元，通过边缘网关MCU单元的时钟同步管理模块，生成边缘网关全局时间基准；

（4）边缘网关MCU单元，通过CAN总线，发送全局时间基准给其他ECU或者传感器，进行本地时间同步。

进一步地，所述步骤（3）中，

（3.1）边缘网关MPU单元，开启初始化流程，包括MPU自身，gPTP标准协议以及IPC通道；完成与中央处理单元的gPTP主时钟同步，然后通过运行IPC机制发送本地时钟信息给边缘网关MCU单元；

（3.2）边缘网关MCU单元，开启初始化流程，包括MCU自身以及IPC通道；通过运行IPC机制接收MPU单元的时间同步消息，完成多次时间同步消息处理，生成本地同步时间戳。

进一步地，所述多次时间同步消息处理，具体为，

首次携带本地时钟时间基准信息，并根据MCU单元应答消息计算出MPU和MCU时钟偏差，并从第二次时间同步消息开始，增加偏差矫正值，逐步消除MCU侧和MPU侧的时间误差，进而完成时间同步。