多传感器时钟同步方法和系统与流程

1.本公开涉及数据处理技术领域，尤其是一种多传感器时钟同步方法和系统。


背景技术：

2.时钟同步包括频率同步和相位同步两部分，在如无人驾驶、实时定位与地图构建(slam)等需要传感器数据在时间维度的上下文环境的场景中，各个传感器之间的高精度时钟同步是必要的。例如，在自动驾驶中，需要摄像头、雷达等多种传感器来感知周围环境，当这些传感器的时钟不同步，那么它们采集的数据就可能存在时间偏差，导致决策规划出现错误或危险。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种多传感器时钟同步方法和系统。
4.根据本公开实施例的一个方面，提供了一种多传感器时钟同步方法，包括：
5.根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；
6.通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；
7.通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；
8.基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果。
9.可选地，所述通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息，包括：
10.针对所述多个传感器信息中的每个所述传感器，根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻；
11.基于所述采集时刻，确定每个所述传感器信息对应的时间戳，将所述时间戳与对应的所述传感器信息关联，得到所述具有时间戳的传感器信息。
12.可选地，所述至少一种时间同步方法包括以下至少一种：pps同步方法、gnss同步方法、ptp同步方法、实时同步方法、脉冲同步方法。
13.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应pps同步方法的传感器；
14.所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：
15.通过所述独立时钟按照预设周期向所述传感器发送pps信号，控制所述传感器的内部时钟归零；
16.根据所述传感器进行信息采集，得到所述内部时钟对应的时间偏移值；
17.基于所述独立时钟在所述传感器进行信息采集前发送pps信号的时间和所述时间
偏移值，确定所述传感器信息对应的采集时刻。
18.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应gnss同步方法的传感器；
19.所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：
20.通过所述独立时钟将所述独立时钟对应的时间信息填入nmea串口数据，结合与所述传感器约定的pps信号，模拟卫星信号源发送给所述传感器；
21.根据所述nmea串口数据中的时间信息对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。
22.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应ptp同步方法的传感器；
23.所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：
24.通过ptp协议将所述独立时钟的时间信息周期性的向所述传感器传播；
25.基于接收的所述独立时钟的时间信息和所述传感器中的内部时钟对应的时间信息，确定独立时钟与内部时钟之间的时间偏差；
26.基于所述时间偏差和网络延迟，对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。
27.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应实时同步方法的传感器；
28.所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：
29.基于所述独立时钟确定时钟中心接收传感器信息的接收时间；
30.根据所述接收时间和信息传输延迟，确定所述传感器信息对应的采集时刻。
31.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应脉冲同步方法的传感器；
32.所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：
33.所述传感器根据时钟中心提供的脉冲信号进行传感器信息的采集，所述独立时钟根据所述脉冲信号记录对应的时间信息，基于所述时间信息确定所述传感器信息对应的采集时刻；或者，
34.所述传感器在进行传感器信息采集时，向时钟中心发送脉冲信号；所述独立时钟根据所述脉冲信号记录当前时间，基于所述当前时间确定所述传感器信息对应的采集时刻。
35.可选地，所述基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果，包括：
36.基于所述时间戳确定同一时刻采集的至少一个传感器信息；
37.对同一时刻采集的至少一个传感器信息执行至少一种处理，得到所述场景任务的结果。
38.根据本公开实施例的另一方面，提供了一种多传感器时钟同步系统，包括：多个对应场景任务的传感器、时钟中心和数据用户端；
39.所述传感器，用于进行信息采集，获得多个传感器信息；其中，每个所述传感器对应至少一种时间同步方法；
40.所述时钟中心，用于通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；
41.所述数据用户端，用于基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果。
42.可选地，所述时钟中心，包括：
43.独立时钟，用于提供时间信息；
44.处理单元，用于对所述多个传感器信息中的每个所述传感器，根据独立时钟提供的时间信息，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻；基于所述采集时刻，确定每个所述传感器信息对应的时间戳，将所述时间戳与对应的所述传感器信息关联，得到所述具有时间戳的传感器信息。
45.可选地，所述至少一种时间同步方法包括以下至少一种：pps同步方法、gnss同步方法、ptp同步方法、实时同步方法、脉冲同步方法。
46.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应pps同步方法的传感器；
47.所述处理单元，具体用于通过所述独立时钟按照预设周期向所述传感器发送pps信号，控制所述传感器的内部时钟归零；根据所述传感器进行信息采集，得到所述内部时钟对应的时间偏移值；基于所述独立时钟在所述传感器进行信息采集前发送pps信号的时间和所述时间偏移值，确定所述传感器信息对应的采集时刻。
48.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应gnss同步方法的传感器；
49.所述处理单元，具体用于通过所述独立时钟将所述独立时钟对应的时间信息填入nmea串口数据，结合与所述传感器约定的pps信号，模拟卫星信号源发送给所述传感器；根据所述nmea串口数据中的时间信息对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。
50.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应ptp同步方法的传感器；
51.所述处理单元，具体用于通过ptp协议将所述独立时钟的时间信息周期性的向所述传感器传播；基于接收的所述独立时钟的时间信息和所述传感器中的内部时钟对应的时间信息，确定独立时钟与内部时钟之间的时间偏差；基于所述时间偏差和网络延迟，对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。
52.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应实时同步方法的传感器；
53.所述处理单元，具体用于基于所述独立时钟确定时钟中心接收传感器信息的接收时间；根据所述接收时间和信息传输延迟，确定所述传感器信息对应的采集时刻。
54.可选地，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应脉冲同步方法的传感器；
55.所述处理单元，具体用于所述传感器根据时钟中心提供的脉冲信号进行传感器信息的采集，所述独立时钟根据所述脉冲信号记录对应的时间信息，基于所述时间信息确定所述传感器信息对应的采集时刻；或者，所述传感器在进行传感器信息采集时，向时钟中心发送脉冲信号；所述独立时钟根据所述脉冲信号记录当前时间，基于所述当前时间确定所述传感器信息对应的采集时刻。
56.可选地，所述数据用户端，具体用于基于所述时间戳确定同一时刻采集的至少一个传感器信息；对同一时刻采集的至少一个传感器信息执行至少一种处理，得到所述场景
任务的结果。
57.根据本公开实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括：
58.存储器，用于存储计算机程序产品；
59.处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序产品，且所述计算机程序产品被执行时，实现上述任一实施例所述的多传感器时钟同步方法。
60.根据本公开实施例的还一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时，实现上述任一实施例所述的多传感器时钟同步方法。
61.根据本公开实施例的再一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的多传感器时钟同步方法。
62.基于本公开上述实施例提供的多传感器时钟同步方法和系统，根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果；本实施例通过至少一种时间同步方法分别对每个传感器信息确定对应的时间戳，再基于时间戳对传感器信息进行处理，保证了多个传感器采集的数据的时间一致性，从而提高数据的准确性和可靠性；解决了多传感器不同步、同步精度低、同步可靠性低的问题，同时解决了不同传感器同步方式不同导致的兼容性问题。
63.下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
64.构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。
65.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
66.图1是本公开一示例性实施例提供的多传感器时钟同步方法的流程示意图；
67.图2是本公开图1所示的实施例中步骤106的一个流程示意图；
68.图3是本公开一示例性实施例提供的多传感器时钟同步装置的结构示意图；
69.图4是本公开一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
70.下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。
71.应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
72.本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺
序。
73.还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
74.还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
75.另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本公开中所指数据可以包括文本、图像、视频等非结构化数据，也可以是结构化数据。
76.还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
77.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
78.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
79.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
80.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
81.本公开实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
82.终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
83.示例性方法
84.图1是本公开一示例性实施例提供的多传感器时钟同步方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，包括如下步骤：
85.步骤102，根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法。
86.其中，每种时间同步方法对应至少一个传感器。
87.可选地，多个传感器可以包括但不限于：惯性测量单元(imu)、激光雷达、磁力计、气压计、摄像头等；不同类型的传感器可能对应不同的时间同步方法或相同的时间同步方法；本实施例根据场景任务确定对应的多个传感器，例如，广泛运用在自动驾驶、三维重建
以及各类自主移动机器人等具体应用中的slam(即时定位与地图构建)任务，slam任务可能用到的传感器有轮式里程计、惯性传感器、激光雷达、摄像头等，其中，假设只用雷达和惯性传感器的数据，需要获取每一帧雷达数据采集时，这之前的0.1s内所有的惯性传感器数据，如果不做时钟同步，可能出现：数据不带有时间戳，无法查找等问题；其中，雷达数据内的时间是由雷达内部时钟提供；而惯性传感器数据内部时钟自通电起开始计时，由0开始，两个数据的时间不在同一时钟下，没有对应关系，无法查找，基于现有技术无法实现时钟同步。
88.步骤104，通过多个传感器中的每个传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息。
89.在一实施例中，每个传感器分别独立执行信息采集，获得对应每个传感器的传感器信息；传感器信息对应多个传感器，可以包括但不限于：角速度、加速度、位置、速度、磁场强度、磁场方向、大气压强、图像等等。
90.步骤106，通过至少一种时间同步方法分别为多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息。
91.可选地，分别基于每个传感器对应的时间同步方法为该传感器确定对应的时间戳，并将每个传感器信息与确定的时间戳关联构成具有时间戳的传感器信息；例如，基于时钟中心的独立时钟为多个传感器信息统一授时，实现在同一时间系统中的时间同步，避免时间系统不同导致的无法实现时间同步的问题。
92.步骤108，基于时间戳对多个传感器信息进行处理，确定场景任务的结果。
93.可选地，在确定了每个传感器信息的时间戳后，基于时间戳可对多个传感器信息进行处理，例如，场景任务为slam任务，通过对slam任务对应的轮式里程计、惯性传感器、激光雷达、摄像头等传感器确定对应的时间戳，可绘制每一时刻的地图，而不会因为时间未同步导致的地图位置偏差。
94.本公开上述实施例提供的多传感器时钟同步方法，根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果；本实施例通过至少一种时间同步方法分别对每个传感器信息确定对应的时间戳，再基于时间戳对传感器信息进行处理，保证了多个传感器采集的数据的时间一致性，从而提高数据的准确性和可靠性；解决了多传感器不同步、同步精度低、同步可靠性低的问题，同时解决了不同传感器同步方式不同导致的兼容性问题。
95.可选地，至少一种时间同步方法包括以下至少一种：pps同步方法、gnss同步方法、ptp同步方法、实时同步方法、脉冲同步方法。
96.本实施例中，pps(pulse per second，秒脉冲)同步方法，pps时钟同步过程：时钟模块上的gps接收器接收gps天线传输的射频信号，然后进行变频解调等信号处理，向基站提供1pps信号，进行同步。gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)同步方法。ptp(precision time protocol，精确时间协议)是一个通过网络同步时钟的一个协议。当硬件支持时，ptp同步方法精度能达到亚微秒。
97.如图2所示，在上述图1所示实施例的基础上，步骤106可包括如下步骤：
98.步骤1061，针对多个传感器信息中的每个传感器，根据独立时钟，通过传感器对应的时间同步方法确定传感器信息对应的采集时刻。
99.其中，独立时钟为高精度的相对于多个传感器独立存在的时钟源(例如，高精度有源晶振等)，用于提供稳定、误差极小的时钟信息。可选地，独立时钟提供的时间可以为国家授时中心提供的标准时间，或者独立提供的可以以任意时刻为启示时刻的时间(例如，以传感器开始采集作为0时刻)，本实施例只需保证多个传感器均以该独立时钟为基础进行计时即可。
100.步骤1062，基于采集时刻，确定每个传感器信息对应的时间戳，将时间戳与对应的传感器信息关联，得到具有时间戳的传感器信息。
101.可选地，将每个传感器信息对应的采集时刻作为该传感器信息对应的时间戳。本实施例中，支持多种时间同步方法，实现对各类传感器有较好的兼容性；可选地，可通过单片机或fpga芯片上运行的实时操作系统或者实时逻辑模块执行至少一种时间同步方法，以为每个传感器信息对应的采集时刻。得到的具有时间戳的传感器信息中每个传感器信息对应的时间戳来源于相同的独立时钟，具有可操作性。
102.在一些可选的实施例中，响应于多个传感器中包括至少一个对应pps同步方法的传感器；此时，步骤1061可以包括：
103.通过独立时钟按照预设周期向传感器发送pps信号，控制传感器的内部时钟归零；
104.根据传感器进行信息采集，得到内部时钟对应的时间偏移值；
105.基于独立时钟在传感器进行信息采集前发送pps信号的时间和时间偏移值，确定传感器信息对应的采集时刻。
106.可选地，时钟中心(包括独立时钟和处理单元)按一定周期(假定周期时长为a)向传感器发送pps信号，传感器的内部时钟会归零，从而传感器信息中的内部时间戳(例如，称为diff等)的值会保持在[0,a]秒范围内，可以将该内部时间戳看作相对最近一次pps信号的偏移值(即，时间偏移值)，当时钟中心收到传感器信息后，将上次发送pps的时钟中心时刻t与时间偏移值相加，得到传感器信息对应的采集时刻。
[0107]
在一些可选的实施例中，响应于多个传感器中包括至少一个对应gnss同步方法的传感器；此时，步骤1061可以包括：
[0108]
通过独立时钟将独立时钟对应的时间信息填入nmea串口数据，结合与传感器约定的pps信号，模拟卫星信号源发送给传感器；
[0109]
根据nmea串口数据中的时间信息对传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的内部时钟确定传感器信息对应的采集时刻。
[0110]
本实施例提供的时间同步方法是针对支持gnss同步协议的传感器的；时钟中心(包括独立时钟和处理单元)将模拟卫星信号源，向传感器发送gnss授时协议中约定的pps信号和nmea串口数据，其中nmea数据内的时间字段填写独立时钟提供的时间。传感器收到pps和串口数据后，根据独立时钟提供的时间对其内部时钟进行校正，得到时间与独立时钟时间同步后的采集时刻。
[0111]
在一些可选的实施例中，响应于多个传感器中包括至少一个对应ptp同步方法的传感器；此时，步骤1061可以包括：
[0112]
通过ptp协议将独立时钟的时间信息周期性的向传感器传播；
[0113]
基于接收的独立时钟的时间信息和传感器中的内部时钟对应的时间信息，确定独立时钟与内部时钟之间的时间偏差；
[0114]
基于时间偏差和网络延迟，对传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的内部时钟确定传感器信息对应的采集时刻。
[0115]
本实施例适用于局域网，传感器和时钟中心都接入局域网，作为ptp协议中的主设备，周期性向局域网内广播ptp协议内容，协议中的时间信息由独立时钟提供。传感器收到ptp协议包后，基于独立时钟的时间信息和传感器的内部时钟的时间信息，确定独立时钟和内部时钟之间的时间偏差，以及传输过程中的网络延迟；基于时间偏差和网络延迟校正传感器的内部时钟，使内部时钟与独立时钟的时间同步，根据同步后的内部时钟的时间信息确定传感器信息对应的采集时刻。
[0116]
在一些可选的实施例中，响应于多个传感器中包括至少一个对应实时同步方法的传感器；此时，步骤1061可以包括：
[0117]
基于独立时钟确定时钟中心接收传感器信息的接收时间；
[0118]
根据接收时间和信息传输延迟，确定传感器信息对应的采集时刻。
[0119]
一些较为简单的传感器不提供专门的同步接口，只负责实时向外发送采样到的数据；针对这类传感器，本实施例提供了实时同步方法，传感器采集到传感器信息后，发送给时钟中心，时钟中心在接收传感器信息后，记录独立时钟对应的接收时间，再通过信息传输延迟对该接收时间进行修正(接收时间减去信息传输延迟时长)，其中，信息传输延迟可以根据传输带宽或信息传输速率等信息计算获得；然后将同步后的传感器信息发送给用户端。相比现有技术提供的软同步方法，本实施例采用了实时操作系统，避免了由操作系统调度导致的同步不可靠的问题。
[0120]
在一些可选的实施例中，响应于多个传感器中包括至少一个对应脉冲同步方法的传感器；一些传感器由脉冲驱动，比如部分摄像头类传感器等，每次采样需要由脉冲信号触发，或在每次采样时向外发出脉冲信号，据此可分为被动触发和主动触发两类；可选地，脉冲同步方法中采用边沿信号触发，保证了信息处理的实时性。对应被动触发的传感器，步骤1061可以包括：
[0121]
传感器根据时钟中心提供的脉冲信号进行传感器信息的采集，独立时钟根据脉冲信号记录对应的时间信息，基于时间信息确定传感器信息对应的采集时刻。
[0122]
被动触发的传感器在收到脉冲信号时触发采样，并将采样得到的传感器信息发送出去。这种场景下，时钟中心根据传感器的需求提供脉冲信号，并且在每次发送脉冲信号时记录独立时钟对应的时间信息，将该时间信息作为传感器信息对应的采集时刻。另外，对于被动触发且数据量较大的传感器，还可以采用“单次确认”的方式提高配对的可靠性：每次由用户端向时钟中心下达一个触发指令，时钟中心收到触发指令后向传感器发送触发脉冲并记录时间信息发送给用户端，用户端在收到时间信息和传感器信息后，将该时间信息作为传感器信息对应的采集时刻后，继续向时钟中心下达下一个触发指令，依次类推，即，单次确认是在用户端接收到一次触发得到的传感器信息及其采集时刻后，再发出下一个触发指令。
[0123]
对应主动触发的传感器，步骤1061可以包括：
[0124]
传感器在进行传感器信息采集时，向时钟中心发送脉冲信号；独立时钟根据脉冲
信号记录当前时间，基于当前时间确定传感器信息对应的采集时刻。
[0125]
主动触发的传感器会按照一定频率自动触发采样，并在采样时发出脉冲信号，采样完成后传感器向外发送传感器信息。时钟中心在接收到传感器发出的脉冲信号时，记录独立时钟的当前时间，将当前时间作为传感器信息对应的采集时刻发送给用户端。另外，由于时钟中心处理能力可能受限，根据传感器信息的数据量大小，可以采用两种处理方式：一种是在数据量较小时，可以由时钟中心接收传感器信息，将脉冲信号对应的采集时刻与传感器信息配对合并后(即，在时钟中心执行时间戳与传感器信息的合并)发送给用户端；另一种是数据量较大时，只能由用户端接收传感器信息，然后在用户端执行传感器信息和时钟中心提供的采集时刻配对合并。
[0126]
上述实施例中的多种时间同步方法可以同时存在一种或多种，本公开通过包括独立时钟的时钟中心执行一种或多种时间同步方法，实现为多个传感器信息分配来源相同的时间戳。
[0127]
在一些可选的实施例中，步骤108可以包括：
[0128]
基于时间戳确定同一时刻采集的至少一个传感器信息；
[0129]
对同一时刻采集的至少一个传感器信息执行至少一种处理，得到场景任务的结果。
[0130]
本实施例中，每个传感器信息对应的时间戳均来自独立时钟，因此，对应相同时间戳的传感器信息可认为是相同时刻执行的信息采集，在需要确定某一时刻多个传感器信息的处理结果时，只需以该时刻为索引，获取对应的多个传感器信息即可，对相同时刻的多个传感器信息进行处理，即可的场景任务的结果(例如，场景任务为获得全景图，将多个传感器在相同时刻采集的图像进行拼接处理，即可得到全景图)。
[0131]
本公开实施例提供的任一种多传感器时钟同步方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种多传感器时钟同步方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种多传感器时钟同步方法。下文不再赘述。
[0132]
示例性装置
[0133]
图3是本公开一示例性实施例提供的多传感器时钟同步装置的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的系统包括：多个对应场景任务的传感器31、时钟中心32和数据用户端33；
[0134]
传感器31，用于进行信息采集，获得多个传感器信息。
[0135]
其中，每个传感器对应至少一种时间同步方法。
[0136]
时钟中心32，用于通过至少一种时间同步方法分别为多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息。
[0137]
数据用户端33，用于基于时间戳对多个传感器信息进行处理，确定场景任务的结果。
[0138]
本公开上述实施例提供的多传感器时钟同步装置，根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有
时间戳的传感器信息；基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果；本实施例通过至少一种时间同步方法分别对每个传感器信息确定对应的时间戳，再基于时间戳对传感器信息进行处理，保证了多个传感器采集的数据的时间一致性，从而提高数据的准确性和可靠性；解决了多传感器不同步、同步精度低、同步可靠性低的问题，同时解决了不同传感器同步方式不同导致的兼容性问题。
[0139]
可选地，时钟中心32，包括：
[0140]
独立时钟，用于提供时间信息；
[0141]
处理单元，用于对多个传感器信息中的每个传感器，根据独立时钟提供的时间信息，通过传感器对应的时间同步方法确定传感器信息对应的采集时刻；基于采集时刻，确定每个传感器信息对应的时间戳，将时间戳与对应的传感器信息关联，得到具有时间戳的传感器信息。
[0142]
可选地，至少一种时间同步方法包括以下至少一种：pps同步方法、gnss同步方法、ptp同步方法、实时同步方法、脉冲同步方法。
[0143]
可选地，响应于多个传感器中包括至少一个对应pps同步方法的传感器；
[0144]
处理单元，具体用于通过独立时钟按照预设周期向传感器发送pps信号，控制传感器的内部时钟归零；根据传感器进行信息采集，得到内部时钟对应的时间偏移值；基于独立时钟在传感器进行信息采集前发送pps信号的时间和时间偏移值，确定传感器信息对应的采集时刻。
[0145]
可选地，响应于多个传感器中包括至少一个对应gnss同步方法的传感器；
[0146]
处理单元，具体用于通过独立时钟将独立时钟对应的时间信息填入nmea串口数据，结合与传感器约定的pps信号，模拟卫星信号源发送给传感器；根据nmea串口数据中的时间信息对传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的内部时钟确定传感器信息对应的采集时刻。
[0147]
可选地，响应于多个传感器中包括至少一个对应ptp同步方法的传感器；
[0148]
处理单元，具体用于通过ptp协议将独立时钟的时间信息周期性的向传感器传播；基于接收的独立时钟的时间信息和传感器中的内部时钟对应的时间信息，确定独立时钟与内部时钟之间的时间偏差；基于时间偏差和网络延迟，对传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的内部时钟确定传感器信息对应的采集时刻。
[0149]
可选地，响应于多个传感器中包括至少一个对应实时同步方法的传感器；
[0150]
处理单元，具体用于基于独立时钟确定时钟中心接收传感器信息的接收时间；根据接收时间和信息传输延迟，确定传感器信息对应的采集时刻。
[0151]
可选地，响应于多个传感器中包括至少一个对应脉冲同步方法的传感器；
[0152]
处理单元，具体用于传感器根据时钟中心提供的脉冲信号进行传感器信息的采集，独立时钟根据脉冲信号记录对应的时间信息，基于时间信息确定传感器信息对应的采集时刻；或者，传感器在进行传感器信息采集时，向时钟中心发送脉冲信号；独立时钟根据脉冲信号记录当前时间，基于当前时间确定传感器信息对应的采集时刻。
[0153]
可选地，数据用户端33，具体用于基于时间戳确定同一时刻采集的至少一个传感器信息；对同一时刻采集的至少一个传感器信息执行至少一种处理，得到场景任务的结果。
[0154]
示例性电子设备
[0155]
下面，参考图4来描述根据本公开实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。
[0156]
图4图示了根据本公开实施例的电子设备的框图。
[0157]
如图4所示，电子设备包括一个或多个处理器和存储器。
[0158]
处理器可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
[0159]
存储器可以存储一个或多个计算机程序产品，所述存储器可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序产品，处理器可以运行所述计算机程序产品，以实现上文所述的本公开的各个实施例的多传感器时钟同步方法以及/或者其他期望的功能。
[0160]
在一个示例中，电子装置还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
[0161]
此外，该输入装置还可以包括例如键盘、鼠标等等。
[0162]
该输出装置可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出装置等等。
[0163]
当然，为了简化，图4中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
[0164]
除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的多传感器时钟同步方法中的步骤。
[0165]
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
[0166]
此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的多传感器时钟同步方法中的步骤。
[0167]
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘
只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0168]
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
[0169]
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0170]
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0171]
可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
[0172]
还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
[0173]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0174]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：
1.一种多传感器时钟同步方法，其特征在于，包括：根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息，包括：针对所述多个传感器信息中的每个所述传感器，根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻；基于所述采集时刻，确定每个所述传感器信息对应的时间戳，将所述时间戳与对应的所述传感器信息关联，得到所述具有时间戳的传感器信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一种时间同步方法包括以下至少一种：pps同步方法、gnss同步方法、ptp同步方法、实时同步方法、脉冲同步方法。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应pps同步方法的传感器；所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：通过所述独立时钟按照预设周期向所述传感器发送pps信号，控制所述传感器的内部时钟归零；根据所述传感器进行信息采集，得到所述内部时钟对应的时间偏移值；基于所述独立时钟在所述传感器进行信息采集前发送pps信号的时间和所述时间偏移值，确定所述传感器信息对应的采集时刻。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应gnss同步方法的传感器；所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：通过所述独立时钟将所述独立时钟对应的时间信息填入nmea串口数据，结合与所述传感器约定的pps信号，模拟卫星信号源发送给所述传感器；根据所述nmea串口数据中的时间信息对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应ptp同步方法的传感器；所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：通过ptp协议将所述独立时钟的时间信息周期性的向所述传感器传播；基于接收的所述独立时钟的时间信息和所述传感器中的内部时钟对应的时间信息，确定独立时钟与内部时钟之间的时间偏差；
基于所述时间偏差和网络延迟，对所述传感器中的内部时钟进行校正，基于校正后的所述内部时钟确定所述传感器信息对应的采集时刻。7.根据权利要求3-6任一所述的方法，其特征在于，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应实时同步方法的传感器；所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：基于所述独立时钟确定时钟中心接收传感器信息的接收时间；根据所述接收时间和信息传输延迟，确定所述传感器信息对应的采集时刻。8.根据权利要求3-7任一所述的方法，其特征在于，响应于所述多个传感器中包括至少一个对应脉冲同步方法的传感器；所述根据独立时钟，通过所述传感器对应的时间同步方法确定所述传感器信息对应的采集时刻，包括：所述传感器根据时钟中心提供的脉冲信号进行传感器信息的采集，所述独立时钟根据所述脉冲信号记录对应的时间信息，基于所述时间信息确定所述传感器信息对应的采集时刻；或者，所述传感器在进行传感器信息采集时，向时钟中心发送脉冲信号；所述独立时钟根据所述脉冲信号记录当前时间，基于所述当前时间确定所述传感器信息对应的采集时刻。9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果，包括：基于所述时间戳确定同一时刻采集的至少一个传感器信息；对同一时刻采集的至少一个传感器信息执行至少一种处理，得到所述场景任务的结果。10.一种多传感器时钟同步系统，其特征在于，包括：多个对应场景任务的传感器、时钟中心和数据用户端；所述传感器，用于进行信息采集，获得多个传感器信息；其中，每个所述传感器对应至少一种时间同步方法；所述时钟中心，用于通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；所述数据用户端，用于基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果。

技术总结
本公开实施例公开了一种多传感器时钟同步方法和系统，其中，方法包括：根据场景任务对应的多个传感器，确定至少一种时间同步方法；其中，每种所述时间同步方法对应至少一个所述传感器；通过所述多个传感器中的每个所述传感器分别进行信息采集，获得多个传感器信息；通过所述至少一种时间同步方法分别为所述多个传感器信息确定对应的时间戳，得到多个具有时间戳的传感器信息；基于所述时间戳对所述多个传感器信息进行处理，确定所述场景任务的结果。果。果。


技术研发人员：陈皮 申玉龙 程显昱
受保护的技术使用者：如你所视（北京）科技有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/9/14