CN109936420A - 用于同步由多个传感器采集的数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及用于同步由多个传感器采集的数据的方法、装置以及实施该方法的计算机存储介质。按照本发明的方法包含下列步骤：启动时间同步子线程和多个数据采集子线程，其中，所述时间同步子线程被配置为周期性地向所述多个数据采集子线程发送同步信息，所述多个数据采集子线程的每一个被配置为管理各自对应的传感器的数据采集过程；以及响应于来自所述时间同步子线程当前发送的同步信息，所述数据采集子线程的每一个对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。

Description

用于同步由多个传感器采集的数据的方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及用于同步由多个传感器采集的数据的方法、装置以及实施该方法的计算机存储介质。

背景技术

汽车传感器是汽车控制系统的输入装置，其将汽车运行中的各种工况信息(如车速、介质温度、发动机运转工况等)转化成电信号传送输控制系统，以使汽车处于最佳工作状态。车用传感器的数量非常大，而且在许多情况下需要同时使用多个传感器的测量信号，因此如何确保测量信号的同步是一项关键技术。

现行的解决方案一般为时间同步技术，即每个传感器在采集数据的同时记录采集操作的相对时间或绝对时间，在后期则依据所记录的相对时间或绝对时间对各个传感器采集数据进行同步。上述方案虽然可以实现时间同步，但是缺点是同步精度不高，在数据分析时会引入额外误差。此外，由于传感器的采样频率往往存在差异，这进一步增加了时间同步的难度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于同步由多个传感器采集的数据的方法和装置，其具有同步误差小和实施成本低等优点。

按照本发明一个方面的用于同步由多个传感器采集的数据的方法包含下列步骤：

启动时间同步子线程和多个数据采集子线程，其中，所述时间同步子线程被配置为周期性地向所述多个数据采集子线程发送同步信息，所述多个数据采集子线程的每一个被配置为管理各自对应的传感器的数据采集过程；以及

响应于来自所述时间同步子线程当前发送的同步信息，所述数据采集子线程的每一个对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。

优选地，在上述方法中，所述数据采集子线程作时间标记的步骤包括：

提取在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内由其对应的传感器采集的数据记录；以及

为所提取的数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

优选地，在上述方法中，所述时间同步子线程发送同步信息的频率与多个传感器中采样频率最快的传感器的采样频率匹配。

优选地，在上述方法中，所述数据采集子线程作时间标记的步骤包括：

如果在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内存在由其对应的传感器采集的数据记录，则提取该数据记录，否则，则将由相邻时间段内的数据记录确定的插值作为在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内的数据记录；以及

为数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

优选地，在上述方法中，所述传感器为汽车传感器。

按照本发明另一个方面的汽车电子控制器包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其执行所述程序以：

启动时间同步子线程和多个数据采集子线程，其中，所述时间同步子线程被配置为周期性地向所述多个数据采集子线程发送同步信息，所述多个数据采集子线程的每一个被配置为管理各自对应的传感器的数据采集过程；以及

响应于来自所述时间同步子线程当前发送的同步信息，所述数据采集子线程的每一个对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。

按照本发明还有一个方面的计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

按照本发明的上述方面，通过由数据采集子线程管理各自对应的传感器的数据采集过程而由时间同步子线程统一管理用于各个数据采集子线程的同步信息的方式，在数据采集阶段即实现数据的同步，从而避免了因各个传感器自身的限制而引入的同步误差。此外，本发明可以在现有硬件装置上仅通过运行相应计算机软件的方式实现，因此降低了开发难度并降低了实施成本。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1为按照本发明一个实施例的多子线程架构。

图2为按照本发明一个实施例的的方法的流程图。

图3为按照本发明还有一个实施例的示意框图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

“耦合”应当理解为包括在两个单元之间直接传送电能量或电信号的情形，或者经过一个或多个第三单元间接传送电能量或电信号的情形。

按照本发明的一个方面，采用多子线程技术进行数据的时间同步，其中为每个传感器(例如汽车传感器)的数据采集分配单独的数据采集子线程，并且所有的数据采集子线程由一个用于时间同步的同步子线程统一控制。在数据采集过程中，时间同步子线程周期性地向数据采集子线程发送同步信息，另一方面，当任何一个数据采集子线程接收到同步信息时，其提取所管理的传感器在前次同步信息与本次同步信息之间的时间段内采集的数据记录，并且对这些数据记录作相应的时间标记。与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号可被附接在所提取的数据记录之前或之后。

按照本发明的另一方面，时间同步子线程发送同步信息的频率与多个传感器中采样频率最快的传感器的采样频率匹配(例如相等或呈倍数关系)。由于时间同步子线程以所有传感器中频率最快的传感器频率为同步步长进行控制，因此可以对最快采样频率的传感器的每个采样值作时间标记。对于采样频率慢于同步信息的频率的传感器，如果在前次同步信息的接收时刻与本次同步信息的接收时刻之间的时间段内未有采样值，则优选地可由相邻时间段内的采样值确定相应的插值作为当前采样值并对该当前采样值作相应的时间标记。

按照本发明的另一方面，可根据应用的需要将每个传感器的一个采样值连同其时间标记封装在一个数据帧内，或者将每个传感器的连续多个采样值连同它们各自的时间标记封装在一个数据帧内。

在有些应用中，连续采集的数据记录不适合被任意切割(例如视频帧)。为了在作时间标记时保持视频帧的完整性，本发明的一个实施例采用下列方式进行处理：如果本次同步信息的接收时刻与当前视频帧的结束时刻对齐，则用本次同步信息对当前视频帧作时间标记，否则，则用本次同步信息对前一视频帧作时间标记。

图1为按照本发明一个实施例的多子线程架构。如图1所示，该架构包括一个用于时间同步的时间同步子线程110和多个(示例性地这里为4个)数据采集子线程121-124。数据采集子线程121-124中的每一个负责管理多个传感器中的其中一个的数据采集过程，被采集的数据记录被存储在相应的数据记录块131-134中。

时间同步子线程110周期性地向数据采集子线程121-124发送同步信息以指示数据采集子线程利用对应于本次同步信息的标识或索引编号140对数据记录块131-34作时间标记。

图2为按照本发明一个实施例的的方法的流程图。

如图2所示，在步骤210，启动时间同步子线程110和多个数据采集子线程121-124。

随后进入步骤220，时间同步子线程110判断是否到达发送同步信息的时点，如果到达，则进入步骤230，向多个数据采集子线程121-124发送时间同步信息140，否则，则继续等待。

步骤230之后返回步骤220。

参见图2，在步骤210之后，图2所示的流程还进入多个分支流程，每个分支流程对应于数据采集子线程121-124中的其中一个。以步骤240A和205A所表示的分支流程为例，在步骤240A中，数据采集子线程121判断是否接收到同步信息140，如果接收到，则转入步骤250A，否则，则继续等待。在步骤250A，响应于同步信息140，数据采集子线程121如按照上面描述的方式对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。在完成步骤250A之后，流程返回步骤240A。其它的分支流程分别对应于数据采集子线程122-123，它们的执行方式与上述步骤240A、250A所示的相同或相似，此处不再赘述。

图3为按照本发明还有一个实施例的示意框图。

图3所示的装置30包含存储器310、处理器320以及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序330，其中，执行计算机程序330可以实现上面借助图1和2所述的用于识别车位的方法。

按照本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上面借助图1和2所述的用于识别车位的方法。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。

Claims (10)

1.一种用于同步由多个传感器采集的数据的方法，其特征在于，包含下列步骤：

启动时间同步子线程和多个数据采集子线程，其中，所述时间同步子线程被配置为周期性地向所述多个数据采集子线程发送同步信息，所述多个数据采集子线程的每一个被配置为管理各自对应的传感器的数据采集过程；以及

响应于来自所述时间同步子线程当前发送的同步信息，所述数据采集子线程的每一个对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据采集子线程作时间标记的步骤包括：

提取在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内由其对应的传感器采集的数据记录；以及

为所提取的数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述时间同步子线程发送同步信息的频率与多个传感器中采样频率最快的传感器的采样频率匹配。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述数据采集子线程作时间标记的步骤包括：

如果在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内存在由其对应的传感器采集的数据记录，则提取该数据记录，否则，则将由相邻时间段内的数据记录确定的插值作为在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内的数据记录；以及

为数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述传感器为汽车传感器。

6.一种汽车电子控制单元，其包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，执行所述程序以：

启动时间同步子线程和多个数据采集子线程，其中，所述时间同步子线程被配置为周期性地向所述多个数据采集子线程发送同步信息，所述多个数据采集子线程的每一个被配置为管理各自对应的传感器的数据采集过程；以及

响应于来自所述时间同步子线程当前发送的同步信息，所述数据采集子线程的每一个对其对应的传感器采集的数据记录作相应的时间标记。

7.如权利要求6所述的汽车控制单元，其中，所述数据采集子线程配置为按照下列方式作时间标记：

提取在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内由其对应的传感器采集的数据记录；以及

为所提取的数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

8.如权利要求1所述的汽车控制单元，其中，所述时间同步子线程发送同步信息的频率与多个传感器中采样频率最快的传感器的采样频率匹配。

9.如权利要求8所述的汽车控制单元，其中，所述数据采集子线程配置为按照下列方式作时间标记：

如果在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内存在由其对应的传感器采集的数据记录，则提取该数据记录，否则，则将由相邻时间段内的数据记录确定的插值作为在前次发送的同步信息与本次发送的同步信息之间的时间段内的数据记录；及

为数据记录添加与本次发送的同步信息相关联的时间索引编号。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。