CN110350995A - 一种车载雷达间时间同步的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载雷达间时间同步的方法，包括：将至少两个雷达接入车载can网络，其中一个雷达作为主雷达，其余雷达作为从雷达；先给各从雷达上电，预定时间后再给主雷达上电；主雷达与各从雷达均在定时器中断内累加时间，作为主雷达与各从雷达各自的系统工作时间；主雷达与各从雷达之间通过can交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主雷达与从雷达之间的往返总延时，各从雷达按照计算的与主雷达的时间偏差调整其系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。采用该技术方案可以有效解决多雷达间运行时间不一致的问题。

Description

一种车载雷达间时间同步的方法
技术领域
本发明涉及车载电子领域，特别涉及一种车载雷达间时间同步的方法。
背景技术
为满足自动驾驶的信息采集需求，车辆一般需要安装1个前向雷达以及4个角雷达，这些雷达间需要保证运行时间的一致性和同步的精度，所以车载雷达间同步并校准各自的系统运行时间就变得尤为重要。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种车载雷达间时间同步的方法，可以有效解决多雷达间运行时间不一致的问题。
本发明实施例提供的一种车载雷达间时间同步的方法，包括：
将至少两个雷达接入车载can网络，其中一个雷达作为主雷达，其余雷达作为从雷达；
先给各从雷达上电，预定时间后再给主雷达上电；主雷达与各从雷达均在定时器中断内累加时间，作为主雷达与各从雷达各自的系统工作时间；
主雷达与各从雷达之间通过can交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主雷达与从雷达之间的往返总延时，各从雷达按照计算的与主雷达的时间偏差调整其系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。
可选地，雷达间的请求应答方式用于延时测量，其实现过程如下：
(1)主雷达向各从雷达发送报文，并记录发送时间t1；各从雷达收到该报文后，记录接收时间t2；
(2)主雷达发送报文之后接着向各从雷达发送一个携带有时间t1的报文；
(3)各从雷达向主雷达发送报文，用于发起反向传输延时的计算，并记录发送时间t3；主雷达收到报文后，记录接收时间t4；
(4)主雷达收到报文之后，回复一个携带有时间t4的报文给发送端的从雷达。
可选地，各从雷达拥有t1～t4四个时间戳，计算出主雷达与从雷达间的往返总延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]；主雷达与从雷达间的单向延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]/2；从雷达相对于主雷达的时钟偏差为：Offset＝(t2–t1)-[(t2–t1)+(t4–t3)]/2＝[(t2–t1)-(t4–t3)]/2。
可选地，各从雷达根据计算的时间偏差，通过赋值操作校准各从雷达此时的系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。
可选地，各雷达均与电脑端串口连接，通过电脑端串口上位机观测各雷达的系统工作时间打印结果，并通过赋值操作校准各从雷达的系统工作时间。
可选地，通过车载can网络传输雷达间的信息，can报文设计如下：
给主雷达分配发送时间信息给从雷达的can message；
给主雷达分配接收从雷达时间信息的can message；
给从雷达分配发送时间信息给主雷达的can message；
给从雷达分配接收主雷达时间信息的can message。
可选地，各雷达的系统工作时间单位为ms。
可选地，系统工作时间采用32位计数表示。
由上可见，应用本实施例技术方案，由于采用了一种车载雷达间使用can网络进行系统时间同步的方法，可以有效解决多雷达间运行时间不一致的问题。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种车载雷达间时间同步结构示意图；
图2为本发明提供的一种雷达间请求应答方式流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本实施例提供一种车载雷达间时间同步的方法，包括：
将至少两个雷达接入车载can网络，其中一个雷达作为主雷达，其余雷达作为从雷达；
先给各从雷达上电，预定时间后再给主雷达上电；主雷达与各从雷达均在定时器中断内累加时间，作为主雷达与各从雷达各自的系统工作时间；
主雷达与各从雷达之间通过can交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主雷达与从雷达之间的往返总延时，各从雷达按照计算的与主雷达的时间偏差调整其系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。
可以但不限于，雷达间的请求应答方式用于延时测量，其实现过程如下：
(1)主雷达向各从雷达发送报文，并记录发送时间t1；各从雷达收到该报文后，记录接收时间t2；
(2)主雷达发送报文之后接着向各从雷达发送一个携带有时间t1的报文；
(3)各从雷达向主雷达发送报文，用于发起反向传输延时的计算，并记录发送时间t3；主雷达收到报文后，记录接收时间t4；
(4)主雷达收到报文之后，回复一个携带有时间t4的报文给发送端的从雷达。
各从雷达拥有t1～t4四个时间戳，计算出主雷达与从雷达间的往返总延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]；主雷达与从雷达间的单向延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]/2；从雷达相对于主雷达的时钟偏差为：Offset＝(t2–t1)-[(t2–t1)+(t4–t3)]/2＝[(t2–t1)-(t4–t3)]/2。
各从雷达根据计算的时间偏差，通过赋值操作校准各从雷达此时的系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。各雷达均与电脑端串口连接，通过电脑端串口上位机观测各雷达的系统工作时间打印结果，并通过赋值操作校准各从雷达的系统工作时间。
以下仅以两个车载雷达时间同步方案为例进行说明，如图1所示，多个雷达接入车身原理与此相同：
将主雷达和从雷达接入车载can网络；先给从雷达上电，隔一段时间再给主雷达上电；通过电脑端的串口上位机可以观测到雷达各自的系统工作时间打印结果，并给从雷达赋值同步校准与主雷达的系统工作时间。
主从雷达之间通过can交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主、从雷达之间的往返总延时，从雷达按照该偏差来调整其系统工作时间，实现其与主雷达的系统工作时间同步。
通过车载公有can网络来传输雷达的系统时间信息，主从雷达都会在1ms定时器中断内累加时间，作为各自的系统工作时间，该时间单位为ms，使用unsigned int共32位来表示，232＝4294967296ms约为49天，实际车辆不会连续运行这么长时间，因此该系统时间方案可以满足实际使用需求。
在公有can报文设计方面，给主雷分配一个用于发送时间信息给从雷达的canmessage，如M_TX_TimeStamp；给主雷达分配一个接收从雷达时间信息的can message，如M_RX_TimeStamp；给从雷达分配一个用于发送时间信息给主雷达的can message，如S_TX_TimeStamp；从雷达分配一个接收主雷达时间信息的can message，如S_RX_TimeStamp。
请求应答方式用于端到端的延时测量，如图2所示，其实现过程如下：
(1)主雷达向从雷达发送Sync报文，并记录发送时间t1；从雷达收到该报文后，记录接收时间t2；
(2)主雷达发送Sync报文之后，紧接着发送一个携带有t1的Follow_Up报文；
(3)从雷达向主雷达发送Delay_Req报文，用于发起反向传输延时的计算，并记录发送时间t3；主雷达收到该报文后，记录接收时间t4；
(4)主雷达收到Delay_Req报文之后，回复一个携带有t4的Delay_Resp报文。
此时，从雷达拥有了t1～t4这四个时间戳，由此可计算出主、从雷达间的往返总延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]，由于网络是对称的，所以主、从雷达间的单向延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]/2。因此，从雷达相对于主雷达的时间偏差为：Offset＝(t2–t1)-[(t2–t1)+(t4–t3)]/2＝[(t2–t1)-(t4–t3)]/2。
(5)从雷达根据该时间偏差，即可通过赋值操作校准此时的系统工作时间，从而达到和主雷达的时间同步。例如，从雷达上电一段时间后，主雷达再上电，从雷达原本系统工作时间为170ms，通过与主雷达的can时间同步被校准为与主雷达几乎一致的145ms的系统工作时间，在误差允许的范围内满足了整车雷达的系统工作时间同步的要求。
综上，车载雷达间使用can网络进行系统时间同步，可以有效解决多雷达间运行时间不一致的问题。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，包括：
将至少两个雷达接入车载can网络，其中一个雷达作为主雷达，其余雷达作为从雷达；
先给各从雷达上电，预定时间后再给主雷达上电；主雷达与各从雷达均在定时器中断内累加时间，作为主雷达与各从雷达各自的系统工作时间；
主雷达与各从雷达之间通过can交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主雷达与从雷达之间的往返总延时，各从雷达按照计算的与主雷达的时间偏差调整其系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。
2.如权利要求1所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，雷达间的请求应答方式用于延时测量，其实现过程如下：
(1)主雷达向各从雷达发送报文，并记录发送时间t1；各从雷达收到该报文后，记录接收时间t2；
(2)主雷达发送报文之后接着向各从雷达发送一个携带有时间t1的报文；
(3)各从雷达向主雷达发送报文，用于发起反向传输延时的计算，并记录发送时间t3；主雷达收到报文后，记录接收时间t4；
(4)主雷达收到报文之后，回复一个携带有时间t4的报文给发送端的从雷达。
3.如权利要求2所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，各从雷达拥有t1～t4四个时间戳，计算出主雷达与从雷达间的往返总延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]；主雷达与从雷达间的单向延时为[(t2–t1)+(t4–t3)]/2；从雷达相对于主雷达的时钟偏差为：Offset＝(t2–t1)-[(t2–t1)+(t4–t3)]/2＝[(t2–t1)-(t4–t3)]/2。
4.如权利要求3所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，各从雷达根据计算的时间偏差，通过赋值操作校准各从雷达此时的系统工作时间，实现与主雷达的系统工作时间同步。
5.如权利要求4所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，各雷达均与电脑端串口连接，通过电脑端串口上位机观测各雷达的系统工作时间打印结果，并通过赋值操作校准各从雷达的系统工作时间。
6.如权利要求5所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，通过车载can网络传输雷达间的信息，can报文设计如下：
给主雷达分配发送时间信息给从雷达的can message；
给主雷达分配接收从雷达时间信息的can message；
给从雷达分配发送时间信息给主雷达的can message；
给从雷达分配接收主雷达时间信息的can message。
7.如权利要求6所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，各雷达的系统工作时间单位为ms。
8.如权利要求7所述的一种车载雷达间时间同步的方法，其特征在于，系统工作时间采用32位计数表示。
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