CN112622928B - 自动驾驶系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种自动驾驶系统及车辆，该自动驾驶系统包括：包括多个传感器、组合导航模块、时间服务模块，以及与多个传感器、组合导航模块、时间服务模块分别通信连接的主控模块。多个传感器用于采集车辆周围的环境数据，并传输给主控模块。组合导航模块用于获取第一基准时间数据，并将所述第一基准时间数据传输给多个传感器中的第一传感器。时间服务模块用于获取第二基准时间数据，并将第二基准时间数据传输给主控模块。主控模块用于基于第二基准时间数据为多个传感器中的第二传感器授时，并将第二基准时间数据与第一基准时间数据进行对比，在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下，发出提示信息。

Description

自动驾驶系统及车辆

技术领域

本公开涉及自动驾驶系统技术领域，具体而言，涉及一种自动驾驶系统及车辆。

背景技术

随着电子技术、图像识别技术和互联网技术的发展，自动驾驶汽车开始走进人们的日常生活。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，自动安全地操作机动车辆。

传统的自动驾驶汽车传感器通常由摄像机、激光雷达、毫米波雷达及GPS(GlobalPosition System，全球定位系统)等组成，为了缓解采用同一设备为这些传感器授时的负载压力，通常会采用不同的设备分别为不同的传感器授时，然而，这些传感器在采集道路场景时，如果传感器的授时时间(时间戳)不一致或者时间戳出现偏差，将使得自动驾驶系统对车辆周围的环境因素判断不准确，进而导致安全事故的发生。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提供一种自动驾驶系统及车辆。

第一方面，本公开实施例提供了一种自动驾驶系统，包括：包括多个传感器、组合导航模块、时间服务模块，以及与所述多个传感器、组合导航模块、时间服务模块分别通信连接的主控模块：

所述组合导航模块，用于获取第一基准时间数据，并将所述第一基准时间数据传输给所述多个传感器中的第一传感器；

所述时间服务模块，用于获取第二基准时间数据，并将所述第二基准时间数据传输给主控模块；

所述主控模块，用于基于所述第二基准时间数据为所述传感器中的第二传感器授时，并将所述第二基准时间数据与所述第一基准时间数据进行对比，在所述第二基准时间数据与所述第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下，发出提示信息。

本公开实施例中，由于主控模块可以将用于授时的第一基准时间数据和第二基准时间数据进行比对，并在在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下发出提示信息，以提示驾驶员当前授时时间出现异常，使得驾驶员可以根据当前提示信息判断是否继续启用或者继续自动驾驶模式，进而可以降低因不同传感器的授时时间不同导致传感器之间不同步所导致的安全事故发生的概率。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述组合导航模块包括全球导航卫星系统；

所述全球导航卫星系统用于通过卫星获取所述第一基准时间数据；所述时间服务模块用于通过地面基站获取所述第二基准时间数据。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一传感器包括激光雷达；

所述全球导航卫星系统与所述激光雷达相连，并向所述激光雷达发出脉冲信号；

所述激光雷达用于根据所述脉冲信号，为所述激光雷达采集的环境数据进行授时，并将授时后的环境数据传输给所述主控模块。

本公开实施例中，由于全球导航卫星系统与激光雷达直接相连，以将授时用的第一基准时间数据直接发送至激光雷达，以为激光雷达所采集的环境数据进行授时，如此，可以实现多个激光雷达相位同步的功能，可以提高在多个激光雷达存在重叠画面时的探测的精准度。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第二传感器包括毫米波雷达、超声波雷达及相机中的至少一种；

所述主控模块，用于基于所述第二基准时间数据为所述传感器中的第二传感器授时，包括：

所述主控模块用于基于第二基准时间数据为所述毫米波雷达、所述超声波雷达、所述相机中的至少一种所获取的环境数据进行授时。

本公开实施例中，通过主控模块为不同传感器所采集的环境数据进行授时，使得环境数据在空间上和时间上对齐，进而可以提高目标物体的识别率。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述组合导航模块包括：

惯性导航系统，用于确定所述车辆的车辆状态信息；所述车辆状态信息包括车辆的位置信息、速度信息及行驶方向信息。如此，保证了对车辆的定位导航功能。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述自动驾驶系统还包括：

显示模块，与所述主控模块相连，用于显示所述主控模块所发出的提示信息。如此，可以将提示信息直观的展示与驾驶员或者安全员面前，以对驾驶员或者安全员进行直观醒目的提示。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述自动驾驶系统还包括：

存储模块，与所述主控模块相连，用于存储并记录所述提示信息。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述自动驾驶系统还包括：

转换模块，用于响应切换操作而产生相应的切换驾驶模式的指令；

所述主控模块与所述转换模块相连，用于接收所述切换驾驶模式的指令，并控制所述车辆切换驾驶模式。如此，可以实现车辆从人工驾驶模式到自动驾驶模式之间的相互切换。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述转换模块包括电压信号生成电路和串口报文生成电路；

所述电压信号生成电路，用于响应切换操作后利用车载电源为所述串口报文生成电路生成输入信号；

所述串口报文生成电路，与所述电压信号生成电路相连，用于根据所述输入信号生成所述主控模块可识别的串口报文，以使得所述主控模块控制所述车辆切换驾驶模式。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，，所述电压信号生成电路与车载电源连接，用于将所述车载电源输出的第一电压转换成第二电压后输出；所述第二电压小于所述第一电压。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述电压信号生成电路包括光耦；所述光耦的第一连接端通过开关与所述车载电源的正极连接，所述光耦的第二连接端与所述车载电源的负极连接；所述光耦的第三连接端通过上拉电阻与电压源连接并输出第二电压，所述光耦的第四连接端接地。

本公开实施例中，由于转换电路包括光耦，不仅可以达到电压转换的目的，还可以起到隔离的作用，使得后级电路出现故障时，前级电路不会受到影响，提高了转换模块工作的稳定性。

根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述光耦包括发光二极管和用于将所述发光二极管发出的光信号转换成电信号的光电三极管；所述发光二极管的阳极和阴极分别对应所述光耦的第一连接端和第二连接端；所述光电三极管的集电极和发射极分别对应所述光耦的第三连接端和第四连接端。

第二方面，本公开实施例提供了一种车辆，包括车辆主体和第一方面及第一方面任一可能的实施方式所述的自动驾驶系统。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种自动驾驶车辆的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种自动驾驶系统的结构示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的另一种自动驾驶系统的结构示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种转换模块的原理框图；

图5示出了本申请实施例所提供的一种电压信号生成电路的电路原理图；

图6示出了本申请实施例所提供的一种自动驾驶系统的实际应用的连接线路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，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。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

在自动驾驶中，如果车载传感器之间的数据采集时间不同步，将使得自动驾驶系统对车辆周围的环境因素判断不准确，进而导致安全事故的发生。例如采集时间上的一个微秒级别的误差，在100米的空间上得到的可能就是10厘米以上的误差，这些误差会带来对环境信息的漏判或误判，从而导致严重的安全事故。因此，如何同步各个车载传感器，从而降低安全事故发生的概率，为本公开要解决的技术问题。

基于上述研究，本公开提供了一种自动驾驶系统，包括多个传感器、组合导航模块、时间服务模块，以及与多个传感器、组合导航模块、时间服务模块分别通信连接的主控模块。

其中，多个传感器用于采集车辆周围的环境数据，并传输给主控模块。组合导航模块用于获取第一基准时间数据，并将所述第一基准时间数据传输给多个传感器中的第一传感器。时间服务模块用于获取第二基准时间数据，并将第二基准时间数据传输给主控模块。主控模块用于基于第二基准时间数据为多个传感器中的第二传感器授时，并将第二基准时间数据与第一基准时间数据进行对比，在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下，发出提示信息。

本公开实施例中，由于主控模块可以将用于授时的第一基准时间数据和第二基准时间数据进行比对，并在在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下发出提示信息，以提示驾驶员当前授时时间出现异常，使得驾驶员可以根据当前提示信息判断是否继续启用自动驾驶模式，进而可以降低因不同传感器之间不同步而导致的安全事故发生的概率。

针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本公开针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本公开过程中对本公开做出的贡献。

下面结合具体的系统应用架构对本申请方案进行详细说明。

请参阅图1，图1示出了本公开实施例中的车辆的结构示意图。如图1所示，以自动驾驶车辆为例进行说明，自动驾驶车辆900包括自动驾驶系统100、车辆底层系统200以及车辆操作部件300。其中，车辆底层系统200分别与自动驾驶系统100和车辆操作部件300相连。具体地，车辆底层系统200包括但不限于转向系统、制动系统及动力系统等。车辆操作部件300包括但不限于制动踏板、方向盘及油门踏板等。可以理解，转向系统与方向盘连接，用于接收方向盘的操作信号；制动系统与制动踏板连接，用于接收制动踏板的操作信号；动力系统与油门踏板连接，用于接收油门踏板的操作信号。

目前，自动驾驶车辆提供可多种车辆驾驶模式，例如包括人工驾驶模式、辅助驾驶模式和自动驾驶模式。其中，人工驾驶模式对应的自动驾驶等级为L0，辅助驾驶模式对应的自动驾驶等级为L1，自动驾驶模式对应的自动驾驶级别为L2至L5。其中，自动驾驶模式是自动驾驶车辆的自动驾驶系统实现车辆自动驾驶的规划控制。在人工驾驶模式下，自动驾驶系统处于休眠状态，不进行工作；在自动驾驶模式下，自动驾驶系统处于激活状态。

具体地，在人工驾驶模式下，驾驶员通过观察车辆外界环境，而对车辆操作部件300进行操作，进而通过车辆底层系统200控制车辆行驶。自动驾驶模式下，自动驾驶系统100检测车辆外界环境，并根据检测到的车辆外界环境，通过车辆底层系统200控制车辆行驶。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对自动驾驶车辆900的具体限定。在本申请另一些实施例中，自动驾驶车辆900可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

请参阅图2，为本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的结构示意图。如图2所示，该自动驾驶系统100包括传感器模块10、组合导航模块20、时间服务模块30以及主控模块40。主控模块40分别与传感器模块10、组合导航模块20及时间服务模块30通信连接。其中，该传感器模块10包括多个传感器。

其中，多个传感器用于采集车辆周围的环境数据，并传输给主控模块。组合导航模块20用于获取第一基准时间数据，并将所述第一基准时间数据传输给多个传感器中的第一传感器。时间服务模块30用于获取第二基准时间数据，并将第二基准时间数据传输给主控模块。主控模块40用于基于第二基准时间数据为多个传感器中的第二传感器授时，并将第二基准时间数据与第一基准时间数据进行对比，在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下，发出提示信息；以及融合多个传感器采集的数据。

本公开实施例中，由于主控模块可以将用于授时的第一基准时间数据和第二基准时间数据进行比对，并在在第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下发出提示信息，以提示驾驶员当前授时时间出现异常，使得驾驶员可以根据当前提示信息判断是否继续启用自动驾驶模式，进而可以降低因不同传感器之间不同步而导致的安全事故发生的概率。

可以理解，在正常情况下，第一基准时间数据和第二基准时间数据应该相同，或者即使存在误差，也是在预设范围内的；而若第二基准时间数据与第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值，则说明要么是第一基准时间数据出现异常，要么是第二基准时间数据出现异常，也即当前授时时间可能存在错误，此时，为了安全起见，应触发系统报警，也即产生提示信息以对驾驶员进行提示。如此，驾驶员可以根据具体的情况进一步确定是否继续启用自动驾驶模式，以避免因授时时间不准而导致的安全事故发生。

在一些实施方式中，组合导航模块20包括全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)，该全球导航卫星系统用于通过卫星获取第一基准时间数据；该时间服务模块30用于通过地面基站获取所述第二基准时间数据。示例地，该时间服务模块30可以是NTP(Network Time Protocol)服务器。

本公开实施例中，由于第一基准时间数据和第二基准时间数据获取的渠道不同，进而可以避免因同一装置出现故障而导致第一基准时间数据和第二基准时间数据仍相同或相近的情况发生，从而提高了第一基准时间数据和第二基准时间数据比对的准确率。

示例性地，该传感器模块10中的多个传感器可以包括激光雷达、毫米波雷达及相机。GNSS输出的时钟信号格式可以为脉冲信号，该脉冲信号作为每个所述传感器的基准时间同步信号。

其中，激光雷达包括发射单元、接收单元和信息处理单元，发射单元用于发射探测信号即激光束，发射的信号经探测体反射被所述接收单元接收，再由信息处理单元将反射回来的信号与发射信号进行比对并处理后，就可以获知目标的有关信息，例如，目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行识别。

毫米波雷达可采用级联方式工作，这方式可以使得毫米波雷达呈现出清新的360度全景图像，还可以跟踪上千目标。并且毫米波雷达应对复杂环境的能力最强，因此，为了保证安全，可额外增加一个毫米波雷达作为冗余系统，在其他传感器即摄像机和激光雷达等都失效的情况下，依然能够安全行驶到路边停车。

相机可以为工业相机，可将采集的光信号转变为有序的电信号，相机具有高图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，从而使得采集的图像即环境数据更清晰。此外，还可在相机周围设置红外发光二极管(LED)，使得相机能够在低照度甚至黑夜下工作。

需要说明的是，由于激光雷达的分辨率高，但是容易受天气影响，而毫米波雷达分辨率低，但是不受天气影响，因此可以将激光雷达为基础，毫米波雷达用来补充，来探测车辆周围障碍物(比如，车辆、行人、电动车)。其中，雷达主要用于探测中长距离的物体，而相机主要拍摄近距离的物体，用于和雷达相互补充。当然，其他实施方式中，相机也可以用于拍摄远处图像，以感知探测物体。

可以理解，传感器模块10可以采用上述多种传感器中的至少两种，其中，每一种传感器的数量不限于一个，传感器的类型和数量可根据实际需求自行选择，通过多种不同类型的传感器采集车辆周围的环境数据，可以提高目标识别率。比如，在一些实施方式中，传感器模块10还可以包括超声波雷达，在此不做限定。

示例性地，该多个传感器中的第一传感器包括激光雷达。全球导航卫星系统还与激光雷达相连，并向所述激光雷达发出脉冲信号；激光雷达用于根据所述脉冲信号，为激光雷达采集的环境数据进行授时，并将授时后的环境数据传输给主控模块40；主控模块40用于确定激光雷达传输的采用第一基准时间数据授时后的所述车辆周围的环境数据。

本公开实施例中，由于全球导航卫星系统(GNSS)可以与激光雷达直接相连，以将授时用的第一基准时间数据直接发送至激光雷达，为激光雷达所采集的环境数据进行授时，如此，可以实现多个激光雷达相位同步的功能，可以提高在多个激光雷达存在重叠画面时的探测的精准度。

示例性地，该多个传感器中的第二传感器包括毫米波雷达、超声波雷达及相机中的至少一种。所述主控模块40用于基于所述第二基准时间数据为所述传感器中的第二传感器授时，包括：主控模块40用于基于所述第二基准时间数据为所述毫米波雷达、所述超声波雷达、所述相机中的至少一种所获取的环境数据进行授时。

可以理解，每一传感器用于采集车辆周围的环境数据，并将获取到的环境数据发送给主控模块40进行处理。具体地，主控模块40将传感器数据采集频率都调整为同一采样频率，当传感器接收到主控模块40发出的脉冲信号后触发传感器采集环境数据，并将采集到的环境数据发送给主控模块40，主控模块40将每一传感器采集到的环境数据打上时间戳，用于记录精确的采集时间，然后将相同时刻的环境数据进行融合，比如通过尔曼滤波算法和融合准则对环境数据进行处理，将多个传感器获取的数据和信息在空间上对齐，使同一个被观测物体在多传感器中描述的是同一个空间位置，防止同一个物体被误认为多个物体，同时将多个传感器采集的数据和信息在时间上对齐，使各个被观测物体在多传感器中的描述是同一个时间点，防止物体在多个传感器中因观测时间不同产生相对位置的漂移，出现观测重影现象，从而使得环境数据在空间上和时间上对齐。此外，采用多种不同类型的传感器采集环境数据，有利于提高目标识别率，从而可以有效的降低安全事故发生的概率。

其中，本实施方式中，主控模块40为工控机，也即车载计算机。在其他实施方式中，主控模块40还可以是处理器。该处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。前述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

示例性地，组合导航模块20还包括惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)，该惯性导航系统用于确定车辆状态信息，其中，该车辆状态信息包括车辆的位置信息、速度信息及行驶方向信息。如此，保证了对车辆的定位导航功能。

请参阅图3，为本公开提供的另一种自动驾驶系统的结构示意图，如图3所示，该自动驾驶系统100还包括显示模块50。该显示模块50与所述主控模块40相连，用于显示所述主控模块40所发出的提示信息，如此，可以将提示信息直观的展示与驾驶员面前，以对驾驶员进行直观醒目的提示。本实施方式中，该显示模块40可以是显示屏。

示例性地，该自动驾驶系统100还包括存储模块60，该存储模块60与所述主控模块40相连，用于存储并记录所述提示信息。例如，可以将该提示信息存储于系统日志里，以便后续对该提示信息进行查看和追踪处理。

其中，该存储模块60可以是存储器。该存储器包可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read－Only Memory，EEPROM)等。

示例性地，该自动驾驶系统100还包括转换模块70。该转换模块70用于响应切换操作而产生相应的切换驾驶模式的指令；所述主控模块40与所述转换模块70相连，用于接收所述切换驾驶模式的指令，并控制所述车辆切换驾驶模式。如此，可以实现车辆在人工驾驶模式到自动驾驶模式之间的相互切换。

示例性地，参见图4所示，所述转换模块70包括电压信号生成电路71和串口报文生成电路72。所述电压信号生成电路71用于响应切换操作后利用车载电源为所述串口报文生成电路生成输入信号。所述串口报文生成电路72用于根据所述输入信号生成所述主控模块40可识别的串口报文，以使得所述主控模块40控制所述车辆切换驾驶模式。

示例性地，电压信号生成电路71与车载电源500连接，用于将车载电源500输出的第一电压转换成第二电压后输出；其中，第二电压小于所述第一电压。

本实施方式中，第一电压为12V，第二电压为5V。可以理解，车载电源500可以是车辆上的车载电池，也即电瓶，通常车载电源500输出的电压为12V，而串口报文生成电路72通常为一单片机，只能接收5V或者3.3V的电压，因此需要将车载电源500输出的电压进行转换后，才能被串口报文生成电路72识别。本实施方式中，串口报文生成电路72接收到第二电压后，输出能够被主控模块40识别的串口报文，比如，USB串口报文。

示例性地，参见图5所示，为本公开实施例提供的一种电压信号生成电路的电路原理图。由于该转换模块70需要响应驾驶员的切换操作而产生相应的驾驶模式切换的指令，因此，转换模块70需要实现交互功能。本实施方式中，该电压信号生成电路71包括开关(比如机械开关)S，该开关S可以响应驾驶员的操作，在闭合状态和断开状态之间切换。具体地，当该开关S处于闭合状态时，电压信号生成电路71输出低电压信号；当该开关S处于断开状态时，电压信号生成电路71输出Vcc。

也即，当驾驶员按下该开关S时，可以启动自动驾驶系统，此时车辆由人工驾驶模式切换为自动驾驶模式；当驾驶员再次按下该开关S时，可以关闭自动驾驶系统，此时车辆由自动驾驶模式切换为人工驾驶模式。此外，该开关S可以设置于仪表盘附近，如此，可以方便驾驶员操作。

示例性地，该转换模块70包括光耦。光耦的第一连接端依次通过限流电阻R1及开关S与所述车载电源70的正极连接，光耦的第二连接端与车载电源70的负极连接，也即，车载电源70的输出端与转换模块70的输入端Vi连接。光耦的第三连接端通过上拉电阻R2与电压源VCC连接并输出第二电压，光耦的第四连接端接地。

示例性地，光耦包括发光二极管D和用于将所述发光二极管D发出的光信号转换成电信号的光电三极管Q；所述发光二极管D的阳极和阴极分别对应所述光耦的第一连接端和第二连接端；所述光电三极管Q的集电极和发射极分别对应所述光耦的第三连接端和第四连接端。

本公开实施例中，由于转换电路包括光耦，不仅可以达到电压转换的目的，还可以起到隔离的作用，也即，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，具有抗干扰能力强、工作稳定、无触点、使用寿命长、传输效率高等优点。

下面结合实际应用示例对本申请实施例中的模块以及模块之间的连接关系进行说明。

参见图6所示，在实际应用中，车载蓄电池(前述的车载电源)通过直流升压模块后再与工控机(前述的主控模块)相连，以对工控机供电。同时车载蓄电池与电源分配器相连，电源分配器能够输出稳定、准确的12V直流电压，用于为其他设备供电。每一台激光雷达(Lidar)都与一个独立的接线盒相连。每个接线盒上都会引出一根数据线与工控机相连，用于传输数据。毫米波雷达(Radar)、超声波雷达系统和整车线控都是通过CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)协议发出报文。所以每一路毫米波雷达或超声波雷达都会与一路CAN分析仪(图6中为Kvaser)相连，并由CAN分析仪接入工控机。

相机、路由器和NTP(前述的时间服务模块)通过以太网线与工控机相连，用于数据传输。

组合导航系统由组合导航、两只蘑菇头天线和DTU(数据传输单元)组成。组合导航既有惯性导航的功能，又可以作为GNSS卫星导航的接收机。组合导航通过串口线接收DTU发出的数据，同时也通过与激光雷达相连的线束向激光雷达发出脉冲信号，用于时间同步。

路由器内设置SIM卡，可以获取移动网络。通过以太网将路由器与工控机相连，使得工控机具备访问互联网的功能。显示器(前述的显示模块)通过HDMI线与工控机相连，将工控机中的重要信息显示在显示器上，方便技术人员调试。DTU和NTP都连接有一个块状天线或塔式天线接收地面基站的信号。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的自动驾驶系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括多个传感器、组合导航模块、时间服务模块，以及与所述多个传感器、所述组合导航模块、所述时间服务模块分别通信连接的主控模块：

所述组合导航模块，用于获取第一基准时间数据，并将所述第一基准时间数据传输给所述多个传感器中的第一传感器，以为所述第一传感器授时；

所述时间服务模块，用于获取第二基准时间数据，并将所述第二基准时间数据传输给主控模块；

所述主控模块，用于基于所述第二基准时间数据为所述传感器中的第二传感器授时，并将所述第二基准时间数据与所述第一基准时间数据进行对比，在所述第二基准时间数据与所述第一基准时间数据的差值的绝对值大于预设阈值的情况下，发出提示信息。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述组合导航模块包括全球导航卫星系统；

所述全球导航卫星系统用于通过卫星获取所述第一基准时间数据；所述时间服务模块用于通过地面基站获取所述第二基准时间数据。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述第一传感器包括激光雷达；

所述全球导航卫星系统与所述激光雷达相连，并向所述激光雷达发出脉冲信号；

所述激光雷达用于根据所述脉冲信号，为所述激光雷达采集的环境数据进行授时，并将授时后的环境数据传输给所述主控模块。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述第二传感器包括毫米波雷达、超声波雷达及相机中的至少一种；

所述主控模块，用于基于所述第二基准时间数据为所述传感器中的第二传感器授时，包括：

所述主控模块用于基于所述第二基准时间数据为所述毫米波雷达、所述超声波雷达、所述相机中的至少一种所获取的环境数据进行授时。

5.根据权利要求1-4任一所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述组合导航模块包括：

惯性导航系统，用于确定车辆的车辆状态信息；所述车辆状态信息包括车辆的位置信息、速度信息及行驶方向信息。

6.根据权利要求1-4任一所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶系统还包括：

显示模块，与所述主控模块相连，用于显示所述主控模块所发出的提示信息。

7.根据权利要求1-4任一所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶系统还包括：

存储模块，用于存储并记录所述提示信息。

8.根据权利要求1-4任一所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶系统还包括：

转换模块，用于响应切换操作而产生相应的切换驾驶模式的指令；

所述主控模块与所述转换模块相连，用于接收所述切换驾驶模式的指令，并控制车辆切换驾驶模式。

9.根据权利要求8所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述转换模块包括电压信号生成电路和串口报文生成电路；

所述电压信号生成电路，用于响应切换操作后利用车载电源为所述串口报文生成电路生成输入信号；

所述串口报文生成电路与所述电压信号生成电路相连，用于根据所述输入信号生成所述主控模块可识别的串口报文，以使得所述主控模块控制所述车辆切换驾驶模式。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述电压信号生成电路与车载电源连接，用于将所述车载电源输出的第一电压转换成第二电压后输出；所述第二电压小于所述第一电压。

11.根据权利要求10所述的自动驾驶系统，其特征在于，所述电压信号生成电路包括光耦；所述光耦的第一连接端通过开关与所述车载电源的正极连接，所述光耦的第二连接端与所述车载电源的负极连接；所述光耦的第三连接端通过上拉电阻与电压源连接并输出第二电压，所述光耦的第四连接端接地。

12.一种车辆，其特征在于，包括车辆主体和如权利要求1-11任一所述的自动驾驶系统。

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