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感应数据计算控制方法以及授时装置


技术摘要:
本申请公开了感应数据计算控制方法以及授时装置,其中,所述授时装置包括:时钟单元,处理器,以及传感器适配单元;所述传感器适配单元包括数据总线;其中,所述时钟单元用于为处理器提供时钟信号;所述处理器,用于根据系统当前时间生成时间同步信号,通过所述数据总  全部
背景技术:
实时性要求较高的任务系统中,通常需要特定方式实现的授时服务,以满足各节 点对准确,稳定和可靠的时间参数的要求,使系统各节点能够同步协调动作,在特定的时间 点和时限等时间相关要求内完成指定的任务。例如在机器人,自动驾驶等应用领域,在实际 应用过程中,需要大量的传感器与处理器进行协调,以实现环境感知与定位,而在需要多传 感器配合以完成某项任务的过程中,各传感器的时间戳信息对计算结果有着很大的影响, 良好的时间同步能够保证传感器信息拥有正确的时间戳,以根据传感器信息得到正确的计 算结果,而如果感应数据的时间量不准确,则可能造成很多的无效数据采集与计算,影响系 统的实际应用,更严重的后果甚至可能得到错误的计算结果,使系统可用性和安全性大大 降低。 在现有技术中,传统的授时方式难以满足一些应用环境下的特性需求。例如机器 人,自动驾驶等应用多传感器的系统中,其授时任务发生的频度高,尤其在安全性优先的应 用策略中,甚至要求对所有传感器数据的时间进行检查。另外,由于这些系统对感应和计算 的实时性要求较高,决定了授时装置需要工作在很高效的状态,例如在自动驾驶领域,自动 驾驶系统需要对路况做出快速反应以调整车辆的运动状态,而这一过程需要多个传感器同 步协调动作,传感器感应数据如果带有准确的时间戳,则非常有利于自动驾驶系统对多变 的路况做出准确的判断。对于授时过程的高发性和实时性需求,一些传统的授时方式例如 网络授时,是难以满足的。而对于类似于自动驾驶这种经常处于移动中的系统,远距离的授 时方式常常会受信号强度的影响,同样难以满足授时实时性的需求。 综上,需要本领域技术人员解决的问题就在于,提供一种授时装置,满足多传感器 应用系统对于授时的高发性和实时性需求,提高各传感器节点的同步协调能力,提高数据 感应计算结果的准确性。
技术实现要素:
本发明提供了一种感应数据计算控制方法、授时装置以及自动驾驶感应控制系 统,其中,所述授时装置能够在本地为系统的传感器节点提供持续稳定可靠的授时,满足多 节点系统中授时任务高发和高实时性的要求,提高了计算数据的有效性以及计算结果的准 确性。 本发明提供了如下方案: 一种授时装置,包括: 时钟单元,处理器,以及传感器适配单元;所述传感器适配单元包括数据总线; 其中,所述时钟单元用于为处理器提供时钟信号; 5 CN 111600670 A 说 明 书 2/12 页 所述处理器,用于根据系统当前时间生成时间同步信号,通过所述数据总线将所 述时间同步信号发送至连接在所述传感器适配单元的待授时设备; 所述数据总线,用于为所述处理器与连接在所述传感器适配单元的待授时设备提 供数据传输连接; 所述传感器适配单元,用于连接待授时设备。 一种自动驾驶感应控制系统,包括: 第一授时单元,驾驶环境传感器节点,以及驾驶环境感应数据计算单元; 其中,所述第一授时单元,用于为所述驾驶环境传感器节点提供授时; 所述驾驶环境传感器节点,用于根据所述第一授时单元的授时确定驾驶环境传感 器节点的设备本地时间;以及,用于感知环境对象并生成环境感知数据;所述环境感知数据 包括执行感知动作的时间戳信息; 所述驾驶环境感应数据计算单元,用于接收驾驶环境传感器节点生成的所述环境 感知数据,根据环境感知数据中的所述时间戳信息确定环境感知数据的有效性,并在确定 所述环境感知数据有效后使用所述环境感知数据进行计算。 一种机器人感应控制系统,包括: 第二授时单元,环境感知传感器节点,以及环境数据计算单元; 其中,所述第二授时单元,用于为所述环境感知传感器节点提供授时; 所述环境感知传感器节点,用于根据所述第二授时单元的授时确定环境感知传感 器节点的设备本地时间;以及,用于感知环境对象并生成环境感知数据;所述环境感知数据 包括执行感知动作的时间戳信息; 所述环境数据计算单元,用于接收环境感知传感器节点生成的所述环境感知数 据,根据环境感知数据中的所述时间戳信息确定环境感知数据的有效性,并在确定所述环 境感知数据有效后使用所述环境感知数据进行计算。 一种感应数据计算控制方法,包括: 对本地系统内的传感器节点设备进行授时; 接收传感器节点设备感知环境对象获得的环境感知数据;所述环境感知数据包括 执行感知动作的时间戳信息; 确定所述环境感知数据中的所述时间戳信息的时间有效性; 在确定所述时间戳信息有效后,使用所述环境感知数据进行计算。 根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果: 通过本申请,可以实现一种应用在多传感器节点系统中的本地授时装置,克服了 现有授时方式中资源有限无法满足大规模应用的缺陷,该授时装置可以作为系统中的模块 单元持续运行,为相关设备进行持续性的授时,相比较现有技术,还能够满足多节点系统数 据获取及处理任务中授时任务高发性和高实时性的要求,同时还具有授时迅速,成功率高, 部署简单,无需配置,适应性强,成本低且应用范围广的特点。 进一步的,该授时装置可以包括多个传感器适配单元,以接入多个需要授时的传 感器节点设备,可以通过同一授时装置进行多传感器节点设备的授时,可以保证各传感器 节点设备时钟的准确性以及同步性,进而保证计算结果的有效性。进一步的,该装置可以配 备多中不同类型的传感器适配单元,克服了传统授时方式中要求的接口单一造成的传感器 6 CN 111600670 A 说 明 书 3/12 页 接口只能进行单一选型的问题,使多节点系统的应用设计应用过程中可以更加自由的选择 传感器接口类型,从而提高了系统的灵活性。 进一步的,该授时装置能够根据传感器节点设备的时钟反馈信号判断传感器节点 设备的时钟状态是否异常,可以在判断传感器节点设备的时钟状态异常时使系统快速做出 反应,保证了系统组件以及整个系统的有效性。在应用的过程中,该装置可以为各传感器节 点设备提供准确可靠的授时服务,使各传感器节点设备在采集数据时能够基于可靠且同步 的时钟信息,提高了系统计算数据的有效性以及计算结果的准确性,进而保证了整个系统 的可靠性以及提升了系统的安全性能。 在本申请实施例公开的自动驾驶感应控制系统中,第一授时单元可以为驾驶环境 传感器节点提供授时。驾驶环境传感器节点可以根据授时单元的授时确定驾驶环境传感器 节点的设备本地时间,在进行环境感知生成环境感知数据时使用经校准的设备本地时间, 即驾驶环境传感器节点用于感知环境并生成环境感知数据,其中环境感知数据包括执行感 知动作的时间戳信息。而驾驶环境感应数据计算单元在根据传感器节点得到的环境感知数 据进行计算前,还根据环境感知数据中的时间戳信息确定环境感知数据的有效性,并在确 定环境感知数据有效后使用所述环境感知数据进行计算。授时单元保证了传感器节点的时 钟一致性,而在计算时,检查各环境感知数据中的时间戳信息确定环境感知数据的有效性, 则保证了传感器得到的数据是在特定时间需求的下产生的,保证了数据的实时性以及系统 对周围环境做出反应的有效性。在进行多传感器的环境感知数据的融合计算时,各传感器 节点的动作同步性是否达到要求可以影响到最终的计算结果是否正确,从而影响整个自动 驾驶系统对环境状态的判断。本申请实施例二提供的自动驾驶感应控制系统,在进行多传 感器节点数据的融合处理时,也可以检查各传感器的环境感知数据的时间特性,可以保证 各数据源,即各传感器得到的环境感知数据是同步动作得到的,从而保证和提高了融合计 算结果的正确性,提高了自动驾驶系统对于环境的感知的准确性,而对环境的正确感知对 于提高自动驾驶系统安全性有着非常重要的意义。 当然,实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获 得其他的附图。 图1是本申请实施例一提供的授时装置的示意图; 图2是本申请实施例一提供数据信号与中断信号示意图; 图3是本申请实施例二提供的自动驾驶感应控制系统的示意图; 图4是本申请实施例三提供的机器人感应控制系统的示意图; 图5是本申请实施例四提供的感应数据计算控制方法的流程图。
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