CN105676693B - 自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统，其为了提高自动驾驶中能够及时快速的对环境因素进行识别判断，使高频传感器得到的高频信号进行优先计算，并通过计算高低频传感器的数据传输的时间差，对高频信号和低频信号进行同步匹配判断，由低频信号对高频信号的计算结果进行印证，并由控制器发出执行指令，由此缩短了中央处理器的分析时间，提高了自动驾驶中传感器的反应灵敏度，以及多传感器的数据融合性能，且通过设置多级判断，减少了因异常时间数据带来误差，增加了对错误数据的过滤能力。

Description

自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，具体涉及自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统。

背景技术

目前自动驾驶系包含多传感器，如雷达，摄像头，地图，定位传感器等等。各传感器频率不一样，内部时钟也不一样，目前的做法是，为确保实时性取当前最新数据进行处理，这样系统频率会依赖于低频传感器，高频传感器不能得到充分利用，无法提高自动驾驶中传感器的反应灵敏度，进而无法在自动驾驶中及时快速的对环境因素进行识别判断，还为高速自动驾驶带来安全隐患。同时各传感器之间可能因为数据时间戳的误差带来未知问题，增加多传感器之间数据融合的复杂度。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使能够在自动驾驶中及时快速的对环境因素进行识别判断的自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统。

一种自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法包括以下步骤：

S1、判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在高频同步阈值内；

S2、判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在低频同步阈值内；

S3、判断高频采集信息与低频采集信息之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，得到分析结果；

S4、判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统，其特征在于，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统包括以下功能模块：

高频判断模块、用于判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在高频同步阈值内；

低频判断模块、用于判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在低频同步阈值内；

匹配判断模块、用于判断高频采集信息与低频采集信息之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，得到分析结果；

计算时间判断模块、用于判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

本发明所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法及系统，其为了提高自动驾驶中能够及时快速的对环境因素进行识别判断，使高频传感器得到的高频信号进行优先计算，并通过计算高低频传感器的数据传输的时间差，对高频信号和低频信号进行同步匹配判断，由低频信号对高频信号的计算结果进行印证，并由控制器发出执行指令，由此缩短了中央处理器的分析时间，提高了自动驾驶中传感器的反应灵敏度，以及多传感器的数据融合性能，且通过设置多级判断，减少了因异常时间数据带来误差，增加了对错误数据的过滤能力。

附图说明

图1是本发明所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法的流程框图；

图2是图1中步骤S1的分步骤S1a的流程框图；

图3是图1中步骤S1的分步骤S1b的流程框图；

图4是图1中步骤S2的流程框图；

图5是本发明所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步系统的模块框图；

图6是图5中高频判断模块的子模块框图；

图7是图6中高频时间差计算子模块的单元框图；

图8是图6中高频比较判断子模块的单元框图；

图9是图5中低频判断模块的单元框图；

图10是本发明所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步系统中信息印证子模块的单元框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法包括以下步骤：

S1、判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在高频同步阈值内；

其中，所述步骤S1包括步骤S1a和步骤S1b；其中，如图2所示，步骤S1a包括如下子步骤：

S1a1、计算高频传感器感应到环境信息到生成高频采集信息的高频信息生成时间差；

S1a2、计算高频传感器将高频采集信息发给中央处理器的高频信息传递时间差；

S1a3、将所述高频信息生成时间差与高频信息传递时间差进行累加，得到高频信息整体传输时间差。

具体的，设高频传感器感应到环境信息的当前时间为t1，设高频采集信息的生成当前时间为t2，则高频传感器感应到环境信息到生成高频采集信息的高频信息生成时间差为t2-t1；

设高频传感器将高频采集信息发给中央处理器的高频信息传递时间差为T1，则高频信息整体传输时间差为T1+(t2-t1)。

如图3所示，步骤S1b包括如下子步骤：

S1b1、设置高频同步阈值，将高频信息整体传输时间差与高频同步阈值进行对比；

S1b2、如果高频信息整体传输时间差在高频同步阈值内，则为有效高频信息，并对有效高频信息进行计算；

S1b3、如果高频信息整体传输时间差超出高频同步阈值，则为无效高频信息。

具体的，设高频同步阈值为Δt1，将T1+(t2-t1)与Δt1比较，如果T1+(t2-t1)<Δt1，则为有效高频信息，并对有效高频信息进行计算；如果T1+(t2-t1)>Δt1，则为无效高频信息。

S2、判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在低频同步阈值内；

其中，如图4所示，步骤S2包括以下分步骤：

S21、计算低频传感器感应到环境信息到生成低频采集信息的低频信息生成时间差；

S22、计算低频传感器将低频采集信息发给中央处理器的低频信息传递时间差；

S23、将所述低频信息生成时间差与低频信息传递时间差进行累加，得到低频信息整体传输时间差。

S24、对低频信息整体传输时间差进行判断，如果低频信息整体传输时间差在低频同步阈值内，则为有效低频信息，如果低频信息整体传输时间差超出低频同步阈值，则为无效低频信息。

设低频传感器感应到环境信息的当前时间为t3，设低频采集信息的生成当前时间为t4，则低频传感器感应到环境信息到生成低频采集信息的低频信息生成时间差为t4-t3；

设低频传感器将低频采集信息发给中央处理器的低频信息传递时间差为T2，则低频信息整体传输时间差为T2+(t4-t3)。

设低频同步阈值为Δt2，将T2+(t4-t3)与Δt1比较，如果T2+(t4-t3)<Δt2，则为有效低频信息，并对有效低频信息进行计算；如果T2+(t4-t3)>Δt2，则为无效低频信息。

S3、判断高频采集信息与低频采集信息之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，得到分析结果；

具体的，设同步匹配阈值为Δt3，计算高频信息整体传输时间差为T1+(t2-t1)与低频信息整体传输时间差为T2+(t4-t3)之间的差值，设其差值为T3，则T3为高频采集信息与低频采集信息之间的时间差；

将T3与Δt3进行比较，如果T3<Δt3,则中央处理器将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，得到分析结果；如果T3>Δt3,则高频采集信息与低频采集信息均为无效信息。

其中，所述高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析步骤如下：

如果高频信息的计算结果得到了低频信息的印证，则进入步骤S4；

如果高频信息的计算结果没有得到了低频信息的印证，则返回步骤S1；

S4、判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

具体的，设控制阈值为Δt4，设中央处理器得到分析结果的当前时间为t5,而高频传感器感应到环境信息的当前时间为t1，则得到分析结果所花费的总时间为t5-t1；

将t5-t1与Δt4进行比较，如果t5-t1<Δt4，则控制器发送执行指令；如果t5-t1>Δt4，则为无效结果，控制器不发送执行指令。

本发明所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，其为了提高自动驾驶中能够及时快速的对环境因素进行识别判断，使高频传感器得到的高频信号进行优先计算，并通过计算高低频传感器的数据传输的时间差，对高频信号和低频信号进行同步匹配判断，由低频信号对高频信号的计算结果进行印证，并由控制器发出执行指令，由此缩短了中央处理器的分析时间，提高了自动驾驶中传感器的反应灵敏度，以及多传感器的数据融合性能，且通过设置多级判断，减少了因异常时间数据带来误差，增加了对错误数据的过滤能力。

本发明还提供一种自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统，如图5所示，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统包括以下功能模块：

高频判断模块、用于判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在高频同步阈值内；

低频判断模块、用于判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差是否在低频同步阈值内；

匹配判断模块、用于判断高频采集信息与低频采集信息之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，得到分析结果；

计算时间判断模块、用于判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

如图6所示，所述高频判断模块包括高频时间差计算子模块和高频比较判断子模块，其中，如图7所示，所述高频时间差计算子模块包括：

高频生成计算单元、用于计算高频传感器感应到环境信息到生成高频采集信息的高频信息生成时间差；

高频传递计算单元、用于计算高频传感器将高频采集信息发给中央处理器的高频信息传递时间差；

高频整体时间差计算单元、用于将所述高频信息生成时间差与高频信息传递时间差进行累加，得到高频信息整体传输时间差。

如图8所示，所述高频比较判断子模块包括：

高频时间差比较单元、用于将高频信息整体传输时间差与高频同步阈值进行比较；

有效高频判断单元、用于当高频信息整体传输时间差在高频同步阈值内，判断为有效高频信息，并对有效高频信息进行计算；

无效高频判断单元、用于当高频信息整体传输时间差超出高频同步阈值，判断为无效高频信息。

如图9所示，所述低频判断模块包括：

低频生成计算单元、用于计算低频传感器感应到环境信息到生成低频采集信息的低频信息生成时间差；

低频传递计算单元、用于计算低频传感器将低频采集信息发给中央处理器的低频信息传递时间差；

低频整体时间差计算单元、用于将所述低频信息生成时间差与低频信息传递时间差进行累加，得到低频信息整体传输时间差。

低频比较判断单元、用于对低频信息整体传输时间差进行判断，如果低频信息整体传输时间差在低频同步阈值内，则为有效低频信息，如果低频信息整体传输时间差超出低频同步阈值，则为无效低频信息。

所述匹配判断模块包括信息印证子模块，如图10所示，所述信息印证子模块包括信息一致印证单元和信息不一致印证单元，其中，

信息一致印证单元，用于当高频信息的计算结果与低频信息一致时，得到了低频信息的印证，则将印证结果发送给计算时间判断模块；

信息不一致印证单元，用于当高频信息的计算结果与低频信息不一致时，没有得到了低频信息的印证，则将印证结果反馈给高频判断模块。

以上装置实施例与方法实施例是一一对应的，装置实施例简略之处，参见方法实施例即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能性一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应超过本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可檫除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，其特征在于，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法包括以下步骤：

S1、判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差即高频信息整体时间差是否在高频同步阈值内，如果在，则为有效高频信息，反之则为无效高频信息；

S2、判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差即低频信息整体时间差是否在低频同步阈值内，如果在，则为有效低频信息，反之则为无效低频信息；

S3、判断高频信息整体传输时间差与低频信息整体传输时间差之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，根据对比分析结果判断高频信息的计算结果是否得到了低频信息的印证，如果得到印证，则进入步骤S4,反之则返回步骤S1；

S4、判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：

S11、计算高频传感器感应到环境信息到生成高频采集信息的高频信息生成时间差；

S12、计算高频传感器将高频采集信息发给中央处理器的高频信息传递时间差；

S13、将所述高频信息生成时间差与高频信息传递时间差进行累加，得到高频信息整体传输时间差；

S14、设置高频同步阈值，将高频信息整体传输时间差与高频同步阈值进行对比，根据比较结果判断是否为有效高频信息。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步方法，其特征在于，

S21、计算低频传感器感应到环境信息到生成低频采集信息的低频信息生成时间差；

S22、计算低频传感器将低频采集信息发给中央处理器的低频信息传递时间差；

S23、将所述低频信息生成时间差与低频信息传递时间差进行累加，得到低频信息整体传输时间差；

S24、对低频信息整体传输时间差进行判断，如果低频信息整体传输时间差在低频同步阈值内，则为有效低频信息，如果低频信息整体传输时间差超出低频同步阈值，则为无效低频信息。

4.一种自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统，其特征在于，所述自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统包括以下功能模块：

高频判断模块、用于判断多个高频传感器从感应到环境信息到将高频采集信息发到中央处理器所有的时间差即高频信息整体时间差是否在高频同步阈值内，如果在，则为有效高频信息，反之则为无效高频信息；

低频判断模块、用于判断多个低频传感器从感应到环境信息到将低频采集信息发到中央处理器所有的时间差即低频信息整体时间差是否在低频同步阈值内，如果在，则为有效低频信息，反之则为无效低频信息；

匹配判断模块、用于判断高频信息整体传输时间差与低频信息整体传输时间差之间的时间差是否在同步匹配阈值内，如果是，则将高频信息的计算结果与低频信息进行对比分析，根据对比分析结果判断高频信息的计算结果是否得到了低频信息的印证，如果得到印证，则将印证结果发送给计算时间判断模块,反之则将印证结果反馈给高频判断模块；

计算时间判断模块、用于判断得到分析结果所花费的总时间是否至控制阈值内，如果在，则控制器发送执行指令，如果不在，则为无效结果。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统，其特征在于，所述高频判断模块包括高频时间差计算子模块和高频比较判断子模块，其中，所述高频时间差计算子模块包括以下功能单元：

高频生成计算单元、用于计算高频传感器感应到环境信息到生成高频采集信息的高频信息生成时间差；

高频传递计算单元、用于计算高频传感器将高频采集信息发给中央处理器的高频信息传递时间差；

高频整体时间差计算单元、用于将所述高频信息生成时间差与高频信息传递时间差进行累加，得到高频信息整体传输时间差；

高频时间差比较单元、用于设置高频同步阈值，将高频信息整体传输时间差与高频同步阈值进行对比，根据比较结果判断是否为有效高频信息。

6.根据权利要求4所述的自动驾驶中车辆传感器的数据同步的系统，其特征在于，所述低频判断模块包括以下功能单元：

低频生成计算单元、用于计算低频传感器感应到环境信息到生成低频采集信息的低频信息生成时间差；

低频传递计算单元、用于计算低频传感器将低频采集信息发给中央处理器的低频信息传递时间差；

低频整体时间差计算单元、用于将所述低频信息生成时间差与低频信息传递时间差进行累加，得到低频信息整体传输时间差；

低频比较判断单元、用于对低频信息整体传输时间差进行判断，如果低频信息整体传输时间差在低频同步阈值内，则为有效低频信息，如果低频信息整体传输时间差超出低频同步阈值，则为无效低频信息。