CN117978317A - 一种时间校正的装置、方法及智能车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及到软件技术领域,具体公开了一种时间校正的装置、方法及智能车辆,该装置中首先在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识,若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正,并基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,最后修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。通过该装置能够降低了时间同步的复杂度,对整车各模块和设备的时间进行高效和精确的同步,从而提升自动驾驶***的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域,尤其涉及一种时间校正的装置、方法及智能车辆。
背景技术
当前,自动驾驶车辆在未知的动态环境中运行时,需要事先感知周围环境、检测障碍物信息、构建出环境地图,以及在环境地图中进行自我定位等,这其中涉及到摄像头、毫米波雷达、激光雷达等数十个模块的时间同步问题,若车辆计算单元接收到的各模块的消息时间不统一,则会造成例如障碍物识别不准确等问题。
由于各个模块物理上的分散性,***无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟,而由各个模块各自维护它们的本地时钟,然而,各本地时钟的计时速率和运行环境不同,导致各本地时钟之间存在时间不一致的情况。
相关技术下,为了保证各模块本地时钟的一致性,通常采用的方法是基于来自可信时间源的精确时间信息,对各个本地时钟进行校正,从而保证各个传感器对应的本地时钟的时间保持一致。
然而,传统的时间同步方法中,每接收一次可信时间源的精确时间信息,就对各本地时钟进行一次校正,增加了时间同步的复杂度,以及降低了时间同步的性能和效率。
发明内容
本申请提供了一种时间校正方法及相关装置,用以提高自动驾驶车辆整车时间同步的效率和稳定性。
第一方面,本申请提供了一种时间校正的装置,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序,所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤:
在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识,同步标识用于记录目标车辆中的各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态;
若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正;
基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,并修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
基于各目标设备对应的本地时钟的时间精确度,选择时间精确度最高的本地时钟作为***时钟,并将***时钟对应的目标设备作为时间同步主节点,或者;
基于预设的各目标设备对应的优先级,选择优先级最高的目标设备作为时间同步主节点,并将时间同步主节点对应的本地时钟作为***时钟。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
基于目标车辆上的实时时钟RTC的基准时间信息,或外部时间源提供的精确时间信息,对***时钟进行校正,其中,外部时间源至少包括:全球导航卫星***GNSS、网络时间协议NTP服务器。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
针对各目标设备分别执行以下操作:
基于***时间信息,向一个目标设备发送***时间戳,并基于一个目标设备响应的本地时间戳,计算***时钟和一个目标设备对应的本地时钟之间的时间偏差,以及时间同步主节点与一个目标设备之间的传输时延;
基于时间偏差和传输时延,对一个目标设备对应的本地时钟进行校正。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
持续获取外部时间源提供的精确时间信息;
按照预设的时间间隔,基于当前的精确时间信息和***时间信息获得目标时间差;
将目标时间差发送至各目标设备,以使各目标设备基于各自对应的本地时钟和目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
若任意一个敏感目标设备与目标车辆外的通信设备存在数据交互,则在数据交互之前,指示敏感目标设备基于自身对应的本地时钟的本地时间信息,与目标时间差的和,对敏感目标设备采集的数据对应的时间戳进行校正。
在一种可选的实施例中,处理器具体被配置为执行:
当外部时间源为GNSS时,获取精确时间信息关联的地理坐标系,并基于地理坐标系计算目标车辆所在的目标时区;
将目标时区发送至各目标设备,以使各目标设备基于目标时区,将自身采集的数据对应的时间戳调整为目标时区下对应的时间。
第二方面,本申请提供了一种时间校正的方法,所述方法包括:
在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识,同步标识用于记录目标车辆中的各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态;
若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正;
基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,并修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。
在一种可选的实施例中,时间同步主节点和***时钟是采用以下方式获得的:
基于各目标设备对应的本地时钟的时间精确度,选择时间精确度最高的本地时钟作为***时钟,并将***时钟对应的目标设备作为时间同步主节点,或者;
基于预设的各目标设备对应的优先级,选择优先级最高的目标设备作为时间同步主节点,并将时间同步主节点对应的本地时钟作为***时钟。
在一种可选的实施例中,基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正,包括:
基于目标车辆上的实时时钟RTC的基准时间信息,或外部时间源提供的精确时间信息,对***时钟进行校正,其中,外部时间源至少包括:全球导航卫星***GNSS、网络时间协议NTP服务器。
在一种可选的实施例中,基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,包括:
针对各目标设备分别执行以下操作:
基于***时间信息,向一个目标设备发送***时间戳,并基于一个目标设备响应的本地时间戳,计算***时钟和一个目标设备对应的本地时钟之间的时间偏差,以及时间同步主节点与一个目标设备之间的传输时延;
基于时间偏差和传输时延,对一个目标设备对应的本地时钟进行校正。
在一种可选的实施例中,基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正之后,还包括:
持续获取外部时间源提供的精确时间信息;
按照预设的时间间隔,基于当前的精确时间信息和***时间信息获得目标时间差;
将目标时间差发送至各目标设备,以使各目标设备基于各自对应的本地时钟和目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
在一种可选的实施例中,将目标时间差发送至各目标设备,以使各目标设备基于各自对应的本地时钟和目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正,包括:
若任意一个敏感目标设备与目标车辆外的通信设备存在数据交互,则在数据交互之前,指示敏感目标设备基于自身对应的本地时钟的本地时间信息,与目标时间差的和,对敏感目标设备采集的数据对应的时间戳进行校正。
在一种可选的实施例中,还包括:
当外部时间源为GNSS时,获取精确时间信息关联的地理坐标系,并基于地理坐标系计算目标车辆所在的目标时区;
将目标时区发送至各目标设备,以使各目标设备基于目标时区,将自身采集的数据对应的时间戳调整为目标时区下对应的时间。
第三方面,本申请提供了一种智能车辆,所述智能车辆包括上述的时间校正的装置。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述的时间校正方法。
附图说明
图1为本申请提供的一种时间校正的装置结构示意图;
图2为本申请实施例中一种时间同步逻辑示意图;
图3为本申请提供的一种时间校正的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中术语“和/或”,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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着新应用场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。其中,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
以下对本申请实施例中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
(1)车身网关模块(Body Gateway Module,BGM):是一种电子控制模块,负责协调车辆各电子***间的信息传输。车身网关模块位于汽车仪表盘的后方,负责接收汽车上各种信号,行车电脑不能接收的信息可以使用网关电脑进行接收,并对各个电脑模块所发送的数据进行优先处理。
(2)全球卫星导航***(Global Navigation SatelliteSystem,GNSS):是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位***。
(3)全球定位***(Global Positioning System,GPS),是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位***,在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。
(4)通用精确时间协议(Generalized Precision Time Protocol,gPTP):是一种精确时间同步协议,通过在网络中选择一台主时钟,将同步信号通过网络中的各个节点进行传递,使网络中的所有设备保持高度同步,目标是提供更高的精确度和可靠性,以满足工业自动化和通信网络等应用对时间同步的需求。
(5)最佳主时钟算法(Best Master Clock Algorithm,BMCA):是gPTP的主时钟选择机制,使用时钟源标识、精度和可用性等指标来确定最佳的主时钟源。一般来说,具有更高精度和可用性的时钟源更有可能被选为主时钟源。
当前,自动驾驶车辆在未知的动态环境中运行时,需要事先感知周围环境、检测障碍物信息、构建出环境地图,以及在环境地图中进行自我定位等,这其中涉及到摄像头、毫米波雷达、激光雷达等数十个模块的时间同步问题,若车辆计算单元接收到的各模块的消息时间不统一,则会造成例如障碍物识别不准确等问题。
由于各个模块物理上的分散性,***无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟,而由各个模块各自维护它们的本地时钟,然而,各本地时钟的计时速率和运行环境不同,导致各本地时钟之间存在时间不一致的情况。
相关技术下,为了保证各模块本地时钟的一致性,通常采用的方法是基于来自可信时间源的精确时间信息,对各个本地时钟进行校正,从而保证各个传感器对应的本地时钟的时间保持一致。
然而,传统的时间同步方法中,每接收一次可信时间源的精确时间信息,就对各本地时钟进行一次校正,增加了时间同步的复杂度,以及降低了时间同步的性能和效率。
有鉴于此,本申请提供了一种时间校正的装置,该装置中首先在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识,若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正,并基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,最后修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。通过该装置能够降低了时间同步的复杂度,对整车各模块和设备的时间进行高效和精确的同步,从而提升自动驾驶***的可靠性和安全性。
参照图1所示为本申请实施例提供的一种时间校正的装置结构示意图,该装置包括处理器10以及存储器11,存储器11用于存储处理器10可执行程序,处理器10用于读取存储器10中的程序并执行如下步骤:
在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识;
若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正;
基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,并修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。
具体来讲,在本申请实施例中,目标车辆从休眠状态被唤醒,针对目标车辆中的各个目标设备的本地时钟进行时间同步之前,处理器首先获取预设的同步标识,基于同步标识判断各本地时钟是否已经过时间同步,从而确保目标车辆在一个上电周期内,仅更新一次***时间并同步给整车。
其中,同步标识用于记录目标车辆中各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态,目标设备即为目标车辆中的传感器设备或域控制器。
举例来说,同步标识包括INVALID、DEFAULT_TIME、RTC_TIME、NTP_TIME、GNSS_TIME五种状态,分别表征当前***时间为无效值、默认值、来自于本地实时时钟RTC的时间、来自于NTP服务器的时间,以及来自于GNSS的时间。
只有在当前的同步标识为RTC_TIME、NTP_TIME或GNSS_TIME时,表征目标车辆的***时钟已经过一次校正并同步至各本地时钟,同步的时间来源分别是RTC、NTP和GNSS。
若当前的同步标识为INVALID或DEFAULT_TIME,则表征目标车辆的***的时钟未经过校正,各本地时钟也未经过时间同步。
进一步的,若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则处理器基于可信时间源提供的当前时间信息,对目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正。
其中,时间同步主节点及其对应的***时钟可以采用以下方法获得:
方法一、基于各目标设备对应的本地时钟的时间精确度,选择时间精确度最高的本地时钟作为***时钟,并将***时钟对应的目标设备作为时间同步主节点。
举例来说,处理器通过通用精确时间协议gPTP中的最佳主时钟算法BMCA来确定主时钟。各目标设备通过发送报文参与主时钟的竞选,报文中包含其本地时钟的时钟信息,具体包括时钟源标识、精度和可用性指标等,通过各本地时钟的互相竞争,在可用性指标符合最低要求的基础上,两两比较各自的精度,最后获得时间精度最高的本地时钟作为***时钟,相应的目标设备则确定为时间同步主节点。
方法二、基于预设的各目标设备对应的优先级,选择优先级最高的目标设备作为时间同步主节点,并将时间同步主节点对应的本地时钟作为***时钟。
举例来说,相关工作人员可以手动设置各目标设备的优先级,例如与网络的物理距离最近的目标设备优先级最高,则该目标设备将被自动设置为时间同步主节点,其对应的本地时钟则作为***时钟。
需要说明的是,本申请实施例中,预先将目标车辆的车身网关模块BGM设置为gPTP静态的时间同步主节点,可以理解为BGM的优先级最高,BGM对应的本地时钟则为***时钟。由于车内各模块的总线传输速度不同,在交换数据信息时,BGM会增加或缩短其向不同模块发送数据信息的传输速度,因此,通过BGM自身的协调特性,能够减少通讯时延对时间同步精度的不利影响,有效提高不同目标设备之间的时间同步精度。
进一步的,本申请实施例中处理器基于可信时间源提供的当前时间信息,对目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正,具体包括:基于目标车辆上的实时时钟RTC的基准时间信息,或外部时间源提供的精确时间信息,对***时钟进行校正,其中,外部时间源至少包括:全球导航卫星***GNSS、网络时间协议NTP服务器。
需要说明的是,本申请实施例中,按照时间信息的获取先后顺序,使用最先获取到的时间信息,对***时钟进行校正,若在多线程环境下,同一时间获得RTC时间、NTP时间和GNSS时间,则随机选取任意一个时间信息对***时钟进行校正。
基于可信时间源的时间信息对***时钟进行校正之后,处理器通过BGM将***时钟的***时间信息,同步至各目标设备对应的本地时钟,完成整车的时间同步。
具体的,本申请实施例中采用gPTP的时间同步流程,通过时间同步主节点与各目标设备之间的报文交互,计算出传输时延和时间差,从而将***时间信息同步至各个本地时钟。
举例来说,处理器针对各目标设备分别执行以下操作:
基于***时间信息,向一个目标设备发送***时间戳,并基于一个目标设备响应的本地时间戳,计算***时钟和一个目标设备对应的本地时钟之间的时间偏差,以及时间同步主节点与一个目标设备之间的传输时延,随后基于时间偏差和传输时延,对一个目标设备对应的本地时钟进行校正。
需要说明的是,BGM在向各目标设备进行时间同步时,BGM和目标设备可以直接在报文中携带当前时间戳,从而在较少的报文交互次数中,完成时间偏差和传输时延的计算,也可以进行多次报文交互来完成,本申请对此不做限制。
处理器完成时间同步之后,将不会对***时钟以及各本地时钟进行二次校正,从而确保整车的***时间不发生跳变,具有连续性。
例如,处理器将同步标识从INVALID或DEFAULT_TIME修改为RTC_TIME、NTP_TIME或GNSS_TIME,具体取决于校正***时钟时采用的可信时间源。同步标识修改后,当目标车辆再次接收到外部时间源提供的精确时间信息时,将不再对***时钟和各本地时钟进行校正。
进一步的,处理器持续获取外部时间源提供的精确时间信息,并按照预设的时间间隔,基于当前的精确时间信息和***时间信息获得目标时间差,再将目标时间差发送至各目标设备,以使各目标设备基于各自对应的本地时钟和目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
例如,处理器每隔两小时进行一次目标时间差的计算,并发送至各目标设备。
具体的,本申请实施例中,各目标设备接收到目标时间差之后,会根据自身对时间的敏感程度,选择性使用目标时间差。通常情况下,目标设备与目标车辆外的通信设备存在数据交互时,该目标设备为敏感目标设备。
在敏感目标设备与目标车辆外的通信设备进行数据交互之前,处理器指示该敏感目标设备基于自身对应的本地时钟的本地时间信息,与目标时间差的和,对其自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
其中,目标时间差可以是正值,也可以是负值,代表目标的***时间信息相对于外部精准时间信息的快慢。
例如,当一个目标设备需要将某些车辆数据上传至国家平台时,需要用精确的标准时间来标记车辆数据在何时采集,因此,该目标设备则为敏感目标设备,其在将车辆数据上传之前,需要使用当前的本地时间信息(即***时间信息)加上目标时间差,校正车辆数据的时间戳。
需要说明的是,各目标设备之间进行数据交互时,无需使用目标时间差,从而保证目标车辆内部时间的高度同步。
此外,当处理器接收到的精确时间信息来自外部时间源GNSS时,处理器还会基于精确时间信息关联的地理坐标系,计算目标车辆所在的目标时区,并将目标时区发送至各目标设备,以使各目标设备基于目标时区,将自身采集的数据对应的时间戳调整为目标时区下对应的时间。
参阅图2所示,其为本申请实施例中一种时间同步逻辑示意图,其中,BGM基于本地实时时钟RTC或NTP服务器、GNSS等时间源,对自身对应的本地时钟进行校正,并采用gPTP算法完成针对各目标设备对应的本地时钟的时间同步,同时进行目标时间差和时区信息的计算和同步,使得目标车辆能够针对不同的时区环境,自动调整时间信息,从而提高***时间的精确性和可靠性。
综上来讲,在本申请实施例中,通过该装置以BGM为时间同步主节点,实现对目标车辆各个模块的时间同步,显著提升了整车***时间的准确性,以及在车辆上电周期内仅更新一次***时间,降低了时间同步的性能和效率,同时保证了整车***时间的连续性和稳定性,进而提升了自动驾驶***的可靠性和安全性。
基于同一发明构思,在本申请实施例中还提供了的时间校正的方法,参照图3所示,该方法包括:
S31,在目标车辆进入当前上电周期时,获取同步标识;
S32,若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对目标车辆中的***时钟进行校正;
S33,基于校正后的***时钟的***时间信息,对各目标设备对应的本地时钟进行校正,并修改同步标识,修改后的同步标识用于指示在当前上电周期内不再校正***时钟和各本地时钟。
具体来讲,在本申请实施例中,目标车辆从休眠状态被唤醒,针对目标车辆中的各个目标设备的本地时钟进行时间同步之前,处理器首先获取预设的同步标识,基于同步标识判断各本地时钟是否已经过时间同步,从而确保目标车辆在一个上电周期内,仅更新一次***时间并同步给整车。
其中,同步标识用于记录目标车辆中各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态,目标设备即为目标车辆中的传感器设备或域控制器。
举例来说,同步标识包括INVALID、DEFAULT_TIME、RTC_TIME、NTP_TIME、GNSS_TIME五种状态,分别表征当前***时间为无效值、默认值、来自于本地实时时钟RTC的时间、来自于NTP服务器的时间,以及来自于GNSS的时间。
只有在当前的同步标识为RTC_TIME、NTP_TIME或GNSS_TIME时,表征目标车辆的***时钟已经过一次校正并同步至各本地时钟,同步的时间来源分别是RTC、NTP和GNSS。
若当前的同步标识为INVALID或DEFAULT_TIME,则表征目标车辆的***的时钟未经过校正,各本地时钟也未经过时间同步。
进一步的,若同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则处理器基于可信时间源提供的当前时间信息,对目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正。
其中,时间同步主节点及其对应的***时钟可以采用以下方法获得:
方法一、基于各目标设备对应的本地时钟的时间精确度,选择时间精确度最高的本地时钟作为***时钟,并将***时钟对应的目标设备作为时间同步主节点。
举例来说,处理器通过通用精确时间协议gPTP中的最佳主时钟算法BMCA来确定主时钟。各目标设备通过发送报文参与主时钟的竞选,报文中包含其本地时钟的时钟信息,具体包括时钟源标识、精度和可用性指标等,通过各本地时钟的互相竞争,在可用性指标符合最低要求的基础上,两两比较各自的精度,最后获得时间精度最高的本地时钟作为***时钟,相应的目标设备则确定为时间同步主节点。
方法二、基于预设的各目标设备对应的优先级,选择优先级最高的目标设备作为时间同步主节点,并将时间同步主节点对应的本地时钟作为***时钟。
举例来说,相关工作人员可以手动设置各目标设备的优先级,例如与网络的物理距离最近的目标设备优先级最高,则该目标设备将被自动设置为时间同步主节点,其对应的本地时钟则作为***时钟。
需要说明的是,本申请实施例中,预先将目标车辆的车身网关模块BGM设置为gPTP静态的时间同步主节点,可以理解为BGM的优先级最高,BGM对应的本地时钟则为***时钟。由于车内各模块的总线传输速度不同,在交换数据信息时,BGM会增加或缩短其向不同模块发送数据信息的传输速度,因此,通过BGM自身的协调特性,能够减少通讯时延对时间同步精度的不利影响,有效提高不同目标设备之间的时间同步精度。
进一步的,本申请实施例中处理器基于可信时间源提供的当前时间信息,对目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正,具体包括:基于目标车辆上的实时时钟RTC的基准时间信息,或外部时间源提供的精确时间信息,对***时钟进行校正,其中,外部时间源至少包括:全球导航卫星***GNSS、网络时间协议NTP服务器。
需要说明的是,本申请实施例中,按照时间信息的获取先后顺序,使用最先获取到的时间信息,对***时钟进行校正,若在多线程环境下,同一时间获得RTC时间、NTP时间和GNSS时间,则随机选取任意一个时间信息对***时钟进行校正。
基于可信时间源的时间信息对***时钟进行校正之后,处理器通过BGM将***时钟的***时间信息,同步至各目标设备对应的本地时钟,完成整车的时间同步。
具体的,本申请实施例中采用gPTP的时间同步流程,通过时间同步主节点与各目标设备之间的报文交互,计算出传输时延和时间差,从而将***时间信息同步至各个本地时钟。
举例来说,处理器针对各目标设备分别执行以下操作:
基于***时间信息,向一个目标设备发送***时间戳,并基于一个目标设备响应的本地时间戳,计算***时钟和一个目标设备对应的本地时钟之间的时间偏差,以及时间同步主节点与一个目标设备之间的传输时延,随后基于时间偏差和传输时延,对一个目标设备对应的本地时钟进行校正。
需要说明的是,BGM在向各目标设备进行时间同步时,BGM和目标设备可以直接在报文中携带当前时间戳,从而在较少的报文交互次数中,可以与目标设备进行一次报文交互,完成时间偏差和传输时延的计算,也可以进行多次报文交互来完成,本申请对此不做限制。
处理器完成时间同步之后,将不会对***时钟以及各本地时钟进行二次校正,从而确保整车的***时间不发生跳变,具有连续性。
例如,处理器将同步标识从INVALID或DEFAULT_TIME修改为RTC_TIME、NTP_TIME或GNSS_TIME,具体取决于校正***时钟时采用的可信时间源。同步标识修改后,当目标车辆再次接收到外部时间源提供的精确时间信息时,将不再对***时钟和各本地时钟进行校正。
进一步的,处理器持续获取外部时间源提供的精确时间信息,并按照预设的时间间隔,基于当前的精确时间信息和***时间信息获得目标时间差,再将目标时间差发送至各目标设备,以使各目标设备基于各自对应的本地时钟和目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
例如,处理器每隔两小时进行一次目标时间差的计算,并发送至各目标设备。
具体的,本申请实施例中,各目标设备接收到目标时间差之后,会根据自身对时间的敏感程度,选择性使用目标时间差。通常情况下,目标设备与目标车辆外的通信设备存在数据交互时,该目标设备为敏感目标设备。
在敏感目标设备与目标车辆外的通信设备进行数据交互之前,处理器指示该敏感目标设备基于自身对应的本地时钟的本地时间信息,与目标时间差的和,对其自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
其中,目标时间差可以是正值,也可以是负值,代表目标的***时间信息相对于外部精准时间信息的快慢。
例如,当一个目标设备需要将某些车辆数据上传至国家平台时,需要用精确的标准时间来标记车辆数据在何时采集,因此,该目标设备则为敏感目标设备,其在将车辆数据上传之前,需要使用当前的本地时间信息(即***时间信息)加上目标时间差,校正车辆数据的时间戳。
需要说明的是,各目标设备之间进行数据交互时,无需使用目标时间差,从而保证目标车辆内部时间的高度同步。
此外,当处理器接收到的精确时间信息来自外部时间源GNSS时,处理器还会基于精确时间信息关联的地理坐标系,计算目标车辆所在的目标时区,并将目标时区发送至各目标设备,以使各目标设备基于目标时区,将自身采集的数据对应的时间戳调整为目标时区下对应的时间。
参阅图2所示,其为本申请实施例中一种时间同步逻辑示意图,其中,BGM基于本地实时时钟RTC或NTP服务器、GNSS等时间源,对自身对应的本地时钟进行校正,并采用gPTP算法完成针对各目标设备对应的本地时钟的时间同步,同时进行目标时间差和时区信息的计算和同步,使得目标车辆能够针对不同的时区环境,自动调整时间信息,从而提高***时间的精确性和可靠性。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种智能车辆,该智能车辆包括上述的一种时间校正的装置,此处的装置在上述的实施例中已经详细说明,此处就不再赘述。
基于同一发明构思,本公开实施例提供一种计算机存储介质,计算机存储介质包括:计算机程序代码,当计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行如前文论述任一的一种时间校正的方法。由于上述计算机存储介质解决问题的原理与一种时间校正的方法相似,因此上述计算机存储介质的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
在具体的实施过程中,计算机存储介质可以包括:通用串行总线闪存盘(USB,Universal Serial Bus Flash Drive)、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行如前文论述任一的一种时间校正的方法。由于上述计算机程序产品解决问题的原理与一种时间校正的方法相似,因此上述计算机程序产品的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
计算机程序产品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是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、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。
本申请中的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或部分地执行本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备、核心网设备、OAM或者其它可编程装置。
所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘;还可以是半导体介质,例如,固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质,或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品,该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种时间校正的装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序,所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤:
在目标车辆进入当期上电周期时,获取同步标识,所述同步标识用于记录所述目标车辆中的各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态;
若所述同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对所述目标车辆中的***时钟进行校正;
基于校正后的***时钟的***时间信息,对所述各目标设备对应的本地时钟进行校正,并修改所述同步标识,修改后的同步标识用于指示在所述当前上电周期内不再校正所述***时钟和各本地时钟。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
基于所述各目标设备对应的本地时钟的时间精确度,选择时间精确度最高的本地时钟作为所述***时钟,并将所述***时钟对应的目标设备作为时间同步主节点,或者;
基于预设的所述各目标设备对应的优先级,选择优先级最高的目标设备作为所述时间同步主节点,并将所述时间同步主节点对应的本地时钟作为所述***时钟。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
基于所述目标车辆上的实时时钟RTC的基准时间信息,或外部时间源提供的精确时间信息,对所述***时钟进行校正,其中,所述外部时间源至少包括:全球导航卫星***GNSS、网络时间协议NTP服务器。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
针对各目标设备分别执行以下操作:
基于所述***时间信息,向一个目标设备发送***时间戳,并基于所述一个目标设备响应的本地时间戳,计算所述***时钟和所述一个目标设备对应的本地时钟之间的时间偏差,以及所述时间同步主节点与所述一个目标设备之间的传输时延;
基于所述时间偏差和所述传输时延,对所述一个目标设备对应的本地时钟进行校正。
5.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
持续获取所述外部时间源提供的精确时间信息;
按照预设的时间间隔,基于当前的精确时间信息和***时间信息获得目标时间差;
将所述目标时间差发送至各目标设备,以使所述各目标设备基于各自对应的本地时钟和所述目标时间差,对自身采集的数据对应的时间戳进行校正。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
若任意一个敏感目标设备与所述目标车辆外的通信设备存在数据交互,则在所述数据交互之前,指示所述敏感目标设备基于自身对应的本地时钟的本地时间信息,与所述目标时间差的和,对所述敏感目标设备采集的数据对应的时间戳进行校正。
7.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述处理器具体被配置为执行:
当所述外部时间源为GNSS时,获取所述精确时间信息关联的地理坐标系,并基于所述地理坐标系计算所述目标车辆所在的目标时区;
将所述目标时区发送至各目标设备,以使所述各目标设备基于所述目标时区,将自身采集的数据对应的时间戳调整为所述目标时区下对应的时间。
8.一种时间校正的方法,其特征在于,所述方法包括:
响应于针对目标车辆的上电指示,获取预设的同步标识,所述同步标识用于记录所述目标车辆中的各目标设备对应的本地时钟的时间同步状态;
若所述同步标识表征各本地时钟未经过时间同步,则基于可信时间源提供的时间信息,对所述目标车辆中的时间同步主节点对应的***时钟进行校正;
基于校正后的***时钟的***时间信息,对所述各目标设备对应的本地时钟进行校正。
9.一种智能车辆,其特征在于,所述智能车辆包括如权利要求1-6中任一项所述的装置。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时,实现权利要求8所述的方法。
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