CN111829515A - 一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents

一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质。该方法包括：接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；如果所述点云数据的时间戳与所述组合数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。与现有技术相比，本方案在确定无人车或具备自动驾驶功能的车辆上的激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据的时间戳不一致时，依据惯导数据的时间戳校正点云数据的时间戳，保证两者同步，满足无人驾驶或自动驾驶需求，无需排查固件，降低了成本，提高了效率和准确度。

Description

一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
激光雷达和组合惯导是自动驾驶车辆的重要组成部分，两者数据保持时间戳同步是自动驾驶车辆正确运行的前提。
由于激光雷达的厂家不同或同一厂家的批次不同，激光雷达的一致性较差，导致激光雷达获取的数据与组合惯导的数据时间戳不同，从而影响自动驾驶车辆的自动驾驶。传统的方式在确定激光雷达和组合惯导的数据时间戳不一致时，通常是借助厂家的特殊设备从固件层面排查原因，实现两者的时间戳同步，不仅成本高、效率低，而且准确性较差。
发明内容
本发明实施例提供一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质，在降低成本的基础上，提高时间同步的效率和准确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种时间同步方法，包括：
接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；
如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
可选的，在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，还包括：
如果所述惯导数据与所述点云数据在同一时间戳的位置信息不同，根据所述惯导数据的位置信息校正所述点云数据在相同时间戳的位置信息，使所述点云数据和惯导数据在相同时间戳对应的位置信息相同。
可选的，所述根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，包括：
确定所述惯导数据的时间戳和所述点云数据的时间戳的差值；
根据所述差值补偿所述点云数据的时间戳。
可选的，在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，还包括：
如果所述车辆中除所述激光雷达以外的传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳不一致，根据校正后所述点云数据的时间戳校正所述传感器输出数据的时间戳，使所述传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳一致。
第二方面，本发明实施例还提供了一种时间同步装置，包括：
数据接收模块，用于接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；
第一时间戳校正模块，用于如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括：
激光雷达；
摄像头；
组合惯导；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如第一方面所述的时间同步方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的时间同步方法。
本发明实施例提供一种时间同步方法、装置、车辆及存储介质，通过接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。与现有技术相比，本方案在确定激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据的时间戳不一致时，依据惯导数据的时间戳校正点云数据的时间戳，保证两者同步，无需排查固件，降低了成本，提高了效率和准确度。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种时间同步方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种时间同步方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种时间同步装置的结构图；
图4为本发明实施例四提供的一种车辆的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种时间同步方法的流程图，本实施例可适用于保证无人车或自动驾驶车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据同步的情况，该方法可以由时间同步装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的方式实现，并一般集成在车辆中。参考图1，该方法可以包括如下步骤：
S110、接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据。
本实施例对激光雷达的产地和出厂批次不进行限定，例如同一批车辆采用的激光雷达可以出自同一厂家的同一批次，也可以出自同一厂家的不同批次，还可以出自不同的厂家。点云数据是包含位置信息和时间戳等特性的多离散点，每个位置信息对应一个时间戳，激光雷达对采集的原始数据进行处理即可得到点云数据，为自动驾驶提供依据。本实施例的组合惯导可以包含GPS(全球定位系统，Global Positioning System)和IMU(惯性测量单元，Inertial Measurement Unit)，其中，IMU和GPS不仅可以确定位置信息，还可以确定位置信息对应的时间戳，GPS采集数据的频率小于IMU采集数据的频率。惯导数据为组合惯导输出的数据，也即IMU和GPS输出的数据。
S120、如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
激光雷达输出的点云数据与组合惯导输出的惯导数据同步具有关键作用，是车辆正确运行的前提。考虑到激光雷达的厂家和/或批次不同，或者即使出自同一厂家的同一批次，当激光雷达对应的固件刷新时，也可能会对激光雷达输出的点云数据造成干扰，使其与惯导数据的时间戳存在差异，从而影响车辆的自动驾驶。为此，本实施例对同一时刻接收的点云数据和惯导数据进行校验，例如可以比较两者的时间戳，如果同一时刻接收的点云数据的时间戳与惯导数据的时间戳不一致，在一种实现方式中，可以以惯导数据的时间戳为标准，校正点云数据的时间戳，使点云数据的时间戳与惯导数据的时间戳保持一致。与现有技术相比，本实施例在软件层面校正点云数据，使其与惯导数据的时间戳保持一致，无需借助厂家的特殊设备排查固件，降低了成本，提高了效率和准确度。
本发明实施例提供一种时间同步方法，通过接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。与现有技术相比，本方案在确定激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据的时间戳不一致时，依据惯导数据的时间戳校正点云数据的时间戳，保证两者同步，无需排查固件，降低了成本，提高了效率和准确度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种时间同步方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，参考图2，该方法可以包括如下步骤：
S210、接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据。
S220、所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳是否一致，若是，执行S250，否则执行S230。
点云数据和惯导数据的同步包括时间同步和运动同步，运动同步可以理解为相同时间戳的点云数据对应的位置信息与惯导数据对应的位置信息相同。本实施例优先判断点云数据和惯导数据的时间戳是否一致，当两者的时间戳同步时，进一步判断该时间戳对应的位置信息是否相同，从而确保点云数据和惯导数据同步。
S230、确定所述惯导数据的时间戳和所述点云数据的时间戳的差值。
在一种实现方式中，当两者的时间戳不一致时，可以以惯导数据的时间戳为标准，确定两者时间戳的差值，然后根据该差值补偿点云数据的时间戳，使其与惯导数据的时间戳保持一致。当然还可以采用其他方式补偿点云数据的时间戳，例如激光雷达的结构参数，减小其与组合惯导的偏差。
S240、根据所述差值补偿所述点云数据的时间戳。
示例性的，当点云数据的时间戳晚于惯导数据时，可以在点云数据的基础上减少该差值，当点云数据的时间戳早于惯导数据时，可以在点云数据的基础上增加该差值。
S250、所述惯导数据与所述点云数据在同一时间戳的位置信息是否相同，若是，执行S270，否则，执行S260。
当两者的时间戳同步时，对应的运动信息不一定同步，为此本实施例在时间戳同步的基础上进一步校正两者的运动信息。在一种实现方式中，当同一时间戳对应的点云数据和惯导数据的时间戳不一致时，以惯导数据的位置信息为标准，校正点云数据的位置信息，例如可以直接将点云数据的位置信息修正为同一时间戳下的惯导数据的位置信息，以实现点云数据和惯导数据的运动同步。
S260、根据所述惯导数据的位置信息校正所述点云数据在相同时间戳的位置信息，使所述点云数据和惯导数据在相同时间戳对应的位置信息相同。
S270、车辆中除所述激光雷达以外的传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳是否一致，若是，执行S290，否则，执行S280。
自动驾驶车辆中除了激光雷达还包括其他传感器，以辅助车辆实现自动驾驶，例如摄像头。这种情况下需要将激光雷达输出的点云数据与其他传感器输出的数据融合，作为自动驾驶系统的输入。在融合点云数据和其他传感器输出的数据之前需要先保证两者的时间戳同步。在一种实现方式中可以利用组合惯导的时间戳校正其他传感器输出数据的时间戳，在另一种实现方式中还可以利用校正后的点云数据的时间戳校正其他传感器输出数据的时间戳，校正过程与点云数据类似。
S280、根据校正后的点云数据和其他传感器输出的数据控制所述车辆自动驾驶。
激光雷达输出的点云数据和其他传感器输出的数据完成校正后，可以融合校正后的点云数据和其他传感器输出的数据，基于融合后的数据控制车辆自动驾驶。本实施例对具体的融合过程不进行限定。
S290、根据校正后所述点云数据的时间戳校正所述传感器输出数据的时间戳，使所述传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳一致。
本实施例以校正后的点云数据为基准，校正其他传感器输出的数据，以保证其他传感器输出数据的时间戳与校正后的点云数据的时间戳一致。具体的校正过程可以参考点云数据，此处不再赘述。
本发明实施例二提供一种时间同步方法，在上述实施例的基础上，不仅校正点云数据的时间戳，还对同一时间戳对应的点云数据的位置信息进行补偿，实现了对激光雷达输出的点云数据的全面校正，在此基础上进一步对其他传感器输出数据的时间戳进行校正，提高了数据融合的准确度，在控制自动驾驶使保证了车辆的正确运行。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种时间同步装置的结构图，该装置可以执行上述实施例所述的时间同步方法，参考图3，该装置可以包括：
数据接收模块31，用于接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；
第一时间戳校正模块32，用于如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
本发明实施例三提供一种时间同步装置，通过接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。与现有技术相比，本方案在确定激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据的时间戳不一致时，依据惯导数据的时间戳校正点云数据的时间戳，保证两者同步，无需排查固件，降低了成本，提高了效率和准确度。
在上述实施例的基础上，该装置还包括：
位置校正模块，用于在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，如果所述惯导数据与所述点云数据在同一时间戳的位置信息不同，根据所述惯导数据的位置信息校正所述点云数据在相同时间戳的位置信息，使所述点云数据和惯导数据在相同时间戳对应的位置信息相同。
在上述实施例的基础上，第一时间戳校正模块32，具体用于：
确定所述惯导数据的时间戳和所述点云数据的时间戳的差值；
根据所述差值补偿所述点云数据的时间戳。
在上述实施例的基础上，该装置还包括：
第二时间戳校正模块，用于在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，如果所述车辆中除所述激光雷达以外的传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳不一致，根据校正后所述点云数据的时间戳校正所述传感器输出数据的时间戳，使所述传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳一致。
本发明实施例提供的时间同步装置可执行上述实施例中的时间同步方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种车辆的结构图，该车辆具备自动驾驶功能，参考图4，该车辆包括激光雷达41、摄像头42、组合惯导43、处理器44、存储器45、输入装置46和输出装置47，激光雷达41、摄像头42和处理器44的数量可以是一个或多个，图4以一个激光雷达41、摄像头42和处理器44为例。本实施例提供的车辆中除激光雷达41以外的传感器以摄像头42为例，通过使激光雷达41、组合惯导43和摄像头42输出数据同步，保证车辆的正确运行。车辆中激光雷达41、摄像头42、组合惯导43、处理器44、存储器45、输入装置46和输出装置47可以通过总线或其他方式连接，图4以通过总线为例。
存储器45作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的时间同步方法对应的程序指令/模块。处理器44通过运行存储在存储器45中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例的时间同步方法。
存储器45主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器45可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器45可进一步包括相对于处理器44远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置46可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置47可包括显示屏等显示设备、扬声器以及蜂鸣器等音频设备。
本发明实施例提供的车辆与上述实施例提供的时间同步方法属于同一构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例具备执行时间同步方法相同的有益效果。
实施例五
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明上述实施例所述的时间同步方法。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的时间同步方法中的操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的时间同步方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明上述实施例所述的时间同步方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：
接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；
如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，还包括：
如果所述惯导数据与所述点云数据在同一时间戳的位置信息不同，根据所述惯导数据的位置信息校正所述点云数据在相同时间戳的位置信息，使所述点云数据和惯导数据在相同时间戳对应的位置信息相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，包括：
确定所述惯导数据的时间戳和所述点云数据的时间戳的差值；
根据所述差值补偿所述点云数据的时间戳。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，还包括：
如果所述车辆中除所述激光雷达以外的传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳不一致，根据校正后所述点云数据的时间戳校正所述传感器输出数据的时间戳，使所述传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳一致。
5.一种时间同步装置，其特征在于，包括：
数据接收模块，用于接收车辆中激光雷达输出的点云数据和组合惯导输出的惯导数据；
第一时间戳校正模块，用于如果所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳不一致，根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
位置校正模块，用于在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，如果所述惯导数据与所述点云数据在同一时间戳的位置信息不同，根据所述惯导数据的位置信息校正所述点云数据在相同时间戳的位置信息，使所述点云数据和惯导数据在相同时间戳对应的位置信息相同。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一时间戳校正模块，具体用于：
确定所述惯导数据的时间戳和所述点云数据的时间戳的差值；
根据所述差值补偿所述点云数据的时间戳。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
第二时间戳校正模块，用于在根据所述惯导数据的时间戳校正所述点云数据的时间戳，使所述点云数据的时间戳与所述惯导数据的时间戳一致之后，如果所述车辆中除所述激光雷达以外的传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳不一致，根据校正后所述点云数据的时间戳校正所述传感器输出数据的时间戳，使所述传感器输出数据的时间戳与校正后所述点云数据的时间戳一致。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
激光雷达；
摄像头；
组合惯导；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1-4所述的时间同步方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的时间同步方法。
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