CN112672415A - 多传感器时间同步方法、装置、系统、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多传感器时间同步的方法、装置、系统、电子设备及介质，包括：接收上位机发送的初始时间戳授时，开启内部定时器并生成第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；将生成所述第二触发脉冲信号的时间戳与脉冲计数值发送给所述上位机，用于实现与传感器数据的匹配对齐；模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并发送给第一传感器和第二传感器，使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；将所述第一和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发两类传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。以此实现多传感器数据采集时间同步，解决在弱GPS或无GPS信号、无真实时间授时的场景下多传感器时间同步问题。

Description

多传感器时间同步方法、装置、系统、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种多传感器时间同步的方法、装置、系统、电子设备及介质。

背景技术

多传感器时间同步是各个传感器间互相联系的纽带，是多传感器融合技术中标定和数据解算的基础。在机器人、自动驾驶、计算机通信等领域，传感器时间同步都有广泛应用。由于不同类型传感器数据频率、帧长度、响应延时不尽相同，相比通过软件方法进行采集、同步，采用硬件时间同步方式，延迟更低，可靠性更高，降低对同步误差补偿算法的依赖。

传统的传感器同步方法一般基于全球定位系统(GPS)或网络接口运行精确时间同步协议(IEEE 1588)，通过此两类授时源的精确授时等方式实现同步。对于GPS信号弱的场景，或对于不支持GPS或IEEE1588网络协议的设备，缺少实现多传感器高精度时间同步的方法。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种多传感器时间同步的方法、装置、系统、电子设备及介质，以解决相关技术对于GPS信号弱的场景，或对于不支持GPS或IEEE1588网络协议的设备，缺少实现多传感器高精度时间同步方法的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种多传感器时间同步的方法，包括：

接收上位机发送的初始时间戳授时，并根据所述初始时间戳授时，开启内部定时器并生成两路相互独立第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；

将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，所述计数值与所述内部时间戳用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐；

模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，用于使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；

将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发所述第二传感器和第三传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种多传感器时间同步的装置，包括：

第一生成模块，用于接收上位机发送的初始时间戳授时，并根据所述初始时间戳授时，开启内部定时器并生成两路相互独立的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；

第一发送模块，用于将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，所述计数值与所述内部时间戳用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐；

第二生成模块，用于模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，用于使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；

第二发送模块，用于将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发所述第二传感器和第三传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：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一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

根据本申请实施例的第五方面，提供一种多传感器时间同步系统，包括：

上位机，用于获取系统时间并向时间主控设备和传感器授时；以及，接收时间主控设备和各个传感器传回的传感器数据与时间戳，并对所述各个传感器传回的传感器数据与时间戳进行匹配与对齐；

时间主控设备，用于接收上位机发送的初始时间戳，触发内部定时器开始计时并进行时间戳累加；生成秒脉冲同步信号，用于第一传感器和第二传感器的时间同步；生成两路触发脉冲信号，用于第二传感器和第三传感器的数据采集；以及按照所述第二触发脉冲信号的频率向上位机发送生成该信号的内部时间戳和触发脉冲计数值；

传感器，用于接收时间主控设备的秒脉冲同步信号和触发脉冲信号，根据秒脉冲同步信号实现内部计时同步，检测所述触发脉冲信号的边沿并采集数据，以及按照触发脉冲信号频率将采集的数据发送到上位机。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的多传感器时间同步方法可用于在弱GPS甚至无GPS的环境下传感器的时间同步。现有的传感器时间同步方法一般采用GPS授时获取真实时间戳，通过GPS发送的秒脉冲同步信号进行时钟相位上的同步。本申请支持以嵌入式时间主控设备模拟GPS作为时钟源，各个传感器以此时间主控设备为时间基准，在同一基准下分别进行时间同步。在野外、地下停车场、隧道等GPS信号弱的环境或地外天体探测等无GPS信号的环境下也可以取得很好的同步效果。

此外，本申请构建的多传感器时间同步系统，可以用于至少三大类多个传感器的时间同步，时间主控设备不同的硬件接口可以用于不同接口传感器的时间同步设计，整个系统具有良好的可扩展性和可移植性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种多传感器时间同步方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种多传感器时间同步装置的框图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种多传感器时间同步系统框架的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的时间主控设备工作的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1是根据示例性实施例示出的一种多传感器时间同步方法的流程图，如图1所示，该方法应用于时间主控设备，可以包括以下步骤：

步骤S101，接收上位机发出的初始时间戳授时，开启内部定时器，进行时间戳累加，并生成相互独立的的两路触发脉冲信号；

本实施例中，所述上位机可以是各类PC主机，也可以是基于嵌入式芯片的硬件平台，本实施例中以基于Linux系统的工控主机为例。所述时间主控设备可以是MCU、DSP或FPGA等嵌入式平台，在本实施例中以STM32单片机系统为例。STM32系列单片机基于ARM内核，挂载8MHz高精度时钟晶振，内部定时器资源丰富，可为单片机系统提供时钟，并生成各种频率的触发脉冲信号。

该步骤包含如下子步骤：

S1011，通过上位机和时间主控设备间的硬件接口，接收上位机发出的初始时间戳授时；具体地，为了使整个时间同步系统具有一致的起始时间，根据与上位机间的硬件接口类型，设计接口通信驱动，接收由上位机生成的初始时间戳，其中，所述初始时间戳是由上位机读取计算机系统内部时间获得的。在本实施例中，时间主控设备和上位机之间采用RS232串行接口通信，波特率最大可达到921600bps，时间主控设备通过该串口接收上位机授时，获得授时时刻的微秒级时间戳存入寄存器中，以作为时间同步系统的起始时间。

S1012，开启定时器进行时间累加，更新内部时间戳。具体地，接收到上位机发送的初始时间戳后，开启用于累加计时的内部定时器T1，所述内部定时器T1的频率是以硬件系统中挂载的固定频率高精度晶振为基准，通过倍频得到的。通过对所述定时器T1的配置，使其在累加计数一段时间t0后溢出并重新计数，并将t0累加到接收到的初始时间戳，以此获得不断更新的内部时间戳。对于没有内部时钟的传感器，时间主控设备生成的内部时间戳可以看作传感器采集数据的精确时间，用来和系统中其他传感器时间同步。

S1013，配置内部定时器T2和T3为PWM输出模式，使其可以输出两路相互独立的触发脉冲信号。在本实施例中，根据第二传感器和第三传感器采集数据的频率需求，生成频率为f0的第一触发脉冲信号和频率为f1第二触发脉冲信号，用于为这两类传感器工作在外触发模式采集数据提供所需的触发信号。由于时间主控设备定时器支持多路PWM脉冲输出，且可以配置触发脉冲边沿对齐，触发脉冲边沿偏差不超过100ns。因此，可以同步触发多个传感器，实现多传感器数据同步采集。

在本申请实施例中，第二传感器表示有内部时钟的传感器，可以根据秒脉冲同步信号与时间主控设备计时同步，也可以根据触发脉冲信号进行外触发模式下的数据采集。此类传感器以IMU为例；第三传感器表示不支持根据秒脉冲信号计时同步，但支持根据触发脉冲信号进行触发数据采集的传感器，此类传感器以相机为例。

步骤S102，将第二脉冲信号的脉冲计数值与生成该触发信号的内部时间戳发送给上位机，用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐。

该步骤包含如下子步骤：

S1021，在生成频率为f1的所述第二触发脉冲信号的同时，记录每次生成所述触发脉冲信号的内部时间戳，并从1开始记录触发脉冲的计数值；

S1022，通过与上位机之间的RS232串行通信接口，将所述内部时间戳和触发脉冲的计数值按照f1的频率发送给上位机。所述内部时间戳和触发脉冲计数值用于在上位机端和所述第三传感器的数据进行匹配。上位机从第三传感器得到一组数据帧计数值，通过对两组计数的匹配，可以使所述第三传感器的每一帧数据都匹配一组对应于数据采集时刻的时间戳。

步骤S103，模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号与授时报文，发送给第一传感器和第二传感器。

授时型GPS接收机可以利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，以GPS信号作为时间基准，为被授时设备提供脉冲信号及多种接口形式的时间报文。在本实施例中，针对天体环境、地下密闭环境等无GPS或弱GPS场景，使用时间主控设备模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，实现模拟GPS授时同步的效果，同步精度可达到毫秒级。

在本申请实施例中，第一传感器指支持GPS功能的传感器，可以根据GPS授时进行时间同步，在本实施例中，此类传感器以激光雷达(Light Detection And Ranging，LIDAR)为例；第二传感器不支持GPS功能，但可以根据秒脉冲同步信号与时间主控设备计时同步，以IMU为例。

该步骤包含如下子步骤：

S1031，配置内部定时器T4为PWM输出模式，当接收到上位机发送的初始时间戳授时后，开启所述定时器T4，生成秒脉冲同步信号。

S1032，模拟GPS接收机功能，生成并以与秒脉冲同步信号一致的频率发送时间报文，完整报文中包含经纬度、海拔高度等地理信息以及时、分、秒等时间信息。在时序上，所述时间报文与下一个秒脉冲同步信号的时间间隔需大于300ms。在本申请实施例中，时间主控设备以不断累加的内部时间戳为基准，每发送一次时间报文更新一次报文中的时分秒信息，并通过通用异步收发传输接口发送至激光雷达，为激光雷达提供授时。

S1033，将秒脉冲同步信号和时间报文发送给激光雷达。具体地，激光雷达内部具有整秒定时器和微秒定时器，当收到秒脉冲同步信号后，在脉冲上升沿时刻置零内部微秒定时器。当时间报文到来时，系统抽取报文中的时间信息，并更新整秒定时器内部时间，以此实现激光雷达与时间主控设备的微秒级时间同步。同时，配置激光雷达的锁相功能，通过设定激光发射器旋转起始相位，可使相机曝光时激光发射器准确旋转至相机视角范围的中心位置，以此获得时间和空间同步的激光雷达点云数据及相机图像数据。

S1034，将秒脉冲同步信号发送给IMU。具体地，为了使IMU与时间主控设备具有一致的时间基准，并获得IMU数据采集的精确时间戳，。在时间主控设备接收上位机的初始时间戳时，上位机同时给IMU发送该初始时间戳。由于IMU内部具有定时器，可以自主配置生成内部时间戳，IMU在接收上位机初始时间戳授时后，可以与时间主控设备具有相同初始时刻并同时开始内部时间戳累加。时间主控设备生成秒脉冲同步信号后，一路发送给激光雷达，另一路同步发送给IMU，用于对IMU内部定时器进行计时同步。配置IMU使其工作在时间同步(ClockSync)工作模式，在IMU接收所述秒脉冲同步脉冲信号后，自主调整内部时钟，实现与时间主控设备的内部计时同步。至此，IMU和时间主控设备具有了相同的初始时间戳和同步的累加频率，在IMU后续的数据采集中即可以采用传感器内部时间戳，与使用时间主控设备内部时间戳的其他传感器进行时间同步。

步骤S104，将生成的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，使所述第二和第三传感器按照触发脉冲信号频率采集数据。其中，根据步骤S103的方法，第二传感器可以产生与时间主控设备计时同步的内部时间戳，将触发采集的数据与对应的内部时间戳打包后发送给上位机；第三传感器将触发采集的数据直接发送给上位机，在上位机端与时间主控设备的时间戳进行匹配对齐。

在本申请实施例中，接收触发脉冲信号的传感器包括第二传感器和第三传感器。其中，第二传感器以IMU为例，第三传感器以相机为例。

该步骤包含如下子步骤：

S1041，配置IMU使其工作在外触发采集模式，将频率为f0的所述第一触发脉冲信号发送给IMU，以使IMU在接收该触发脉冲信号后，按照该频率采集惯导、加速度等传感器数据。由于IMU内部可以生成与时间主控设备同步的时间戳。因此，当每次IMU采集数据后，与IMU内部时间戳合并为一帧数据包，通过与上位机之间的硬件接口发送到上位机。

S1042，配置相机使其工作在外触发采集模式，将频率为f1的所述第二触发脉冲信号发送给相机，以使相机在接收该触发脉冲信号后，开始曝光并采集图像。具体地，由于相机内部没有数据采集时刻的时间戳，上位机只能获取到相机数据到达上位机的时间，考虑到传输信道延时与数据在上位机接口的延时，该时间与真实数据采集时间误差较大。因此，在本实施例中，相机在采集每一帧图像数据后，将采集到的数据发送给上位机，上位机对相机采集数据帧进行计数，并将所述数据帧计数与来自时间主控设备的所述第二触发脉冲信号的脉冲计数值进行匹配对齐，使相机的每一帧数据与来自时间主控设备的时间戳一一对应，由于时间主控设备触发脉冲信号传输延迟极短，所述时间戳可以作为相机数据采集时刻的时间戳。

至此，在上位机端，分别接收到所述第一、第二和第三传感器采集的数据，且每一帧数据都有对应其采集时刻的精确时间戳。各类传感器相近时间戳采集的数据可以看做是同步采集的一组数据，可以用于数据融合及后续数据处理。

相比传统的多传感器时间同步方法，本实施例所述的时间同步方法脱离对GPS信号的依赖，采用时间主控设备模拟GPS接收机功能，从上位机获取初始授时，以高精度时钟晶振为基准进行时间戳累加，自主生成脉冲信号和时间报文，使各传感器在同一时间基准下实现数据采集同步，同步精度可以达到毫秒级。

与前述的一种多传感器时间同步方法相对应，本申请还提供了一种多传感器时间同步装置的实施例。

图2是根据一示例性实施例示出的一种多传感器时间同步装置的框图。根据本申请实施例提供一种多传感器时间同步的装置，包括：

第一生成模块21，用于接收上位机发送的初始时间戳授时，并根据所述初始时间戳授时，开启内部定时器并生成两路相互独立的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；

第一发送模块22，用于将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，所述计数值与所述内部时间戳用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐；

第二生成模块23，用于模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，用于使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；

第二发送模块24，用于将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发所述第二传感器和第三传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

相应的，本申请实施例还提供一种多传感器时间同步系统，图3是根据示例性实施例示出的一种多传感器时间同步系统框图。参照图3，该系统包括：

上位机901，用于为时间主控设备和第二传感器提供初始授时，以及接收时间主控设备和各个传感器传回的传感器数据和时间戳，并进行时间戳的匹配与对齐；

时间主控设备902，用于接收上位机的授时后得到内部时间戳，并利用内部定时器生成秒脉冲同步信号和两路触发脉冲信号发送给各个传感器，同时按照相机触发频率将时间戳与计数值发送给上位机；以及模拟GPS接收机功能发送授时报文给传感器。具体地，如图4所示，时间主控设备上电后先后进行中断配置、串口初始化、定时器初始化以及PWM输出脉冲配置，等待上位机的初始授时到来后，打开各个定时器，发送各个传感器所需的触发脉冲信号以及秒脉冲同步信号；通过UART串行接口向第一传感器发送时间报文，并通过另一路UART接口向上位机发送第三传感器的时间戳和脉冲计数值。

第一传感器903，用于接收时间主控设备的授时报文和秒脉冲同步信号，在内部完成与时间主控设备的时间同步功能后，采集传感器数据，并将数据和内部生成的时间戳一并发送给上位机。在本实施例中，第一传感器以激光雷达为例。

第二传感器904，用于接收时间主控设备的秒脉冲同步信号和触发脉冲信号，在内部根据秒脉冲同步信号实现与时间主控设备的计时同步，根据触发脉冲信号的频率采集传感器数据，并将数据和内部生成的时间戳一并发送给上位机。在本实施例中，第二传感器以IMU为例。

第三传感器905，用于接收时间主控设备的触发脉冲信号，并根据触发脉冲信号的频率采集传感器数据，并将数据发送给上位机。在本实施例中，第三传感器以相机为例。

相应的，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：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一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。

相应的，根据本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多传感器时间同步方法，其特征在于，包括：

接收上位机发送的初始时间戳授时，并根据所述初始时间戳授时，开启内部定时器并生成两路相互独立的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；

将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，所述计数值与所述内部时间戳用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐；

模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，用于使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；

将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发所述第二传感器和第三传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。

2.根据权利要求1所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，接收上位机发送的初始时间戳授时，并开启内部定时器生成第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号，具体包括：

接收初始时间戳，开启内部定时器，根据内部时钟晶振频率开始计时并进行时间戳累加；

根据传感器采集数据需求的采集频率，生成两路相互独立的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号，用于触发不同频率需求的传感器。

3.根据权利要求1所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，具体包括：

记录生成第二触发脉冲信号的内部时间戳及所述第二触发脉冲信号的脉冲计数并发送给上位机；

对于无内部定时器的第三传感器，所述内部时间戳作为传感器采集数据的精确时间，用于在上位机端与传感器数据进行匹配对齐。

4.根据权利要求1所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，具体包括：

配置内部定时器，生成秒脉冲同步信号并发送给第一传感器和第二传感器；

模拟GPS接收机的授时功能，根据累加更新的内部时间戳，生成时间报文，通过硬件接口发送给所述第一传感器和第二传感器。

5.根据权利要求1所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，具体包括：

根据第二传感器和第三传感器不同的触发频率需求，将生成的第一和第二触发脉冲信号分别发送给各个传感器；

对于有内部时钟的第二传感器，发出的秒脉冲同步信号用于其内部计时并生成时间戳，发出的触发脉冲信号用于其采集数据，并将采集的数据和内部生成的时间戳一并发送给上位机；

对于无内部时钟的第三传感器，发出的触发脉冲信号用于其采集数据并生成数据帧计数，并将采集的数据和数据帧计数值一并发送到上位机。

6.一种多传感器时间同步装置，其特征在于，包括：

第一生成模块，用于接收上位机发送的初始时间戳授时，并根据所述初始时间戳授时，开启内部定时器并生成两路相互独立的第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号；

第一发送模块，用于将所述第二触发脉冲信号的计数值与生成所述第二触发脉冲信号的内部时间戳发送给所述上位机，所述计数值与所述内部时间戳用于在上位机端实现与传感器数据的匹配对齐；

第二生成模块，用于模拟GPS接收机功能，生成秒脉冲同步信号和时间报文，并将所述秒脉冲同步信号和时间报文发送给第一传感器和第二传感器，用于使传感器与时间主控设备实现内部计时同步；

第二发送模块，用于将所述第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号分别发送给第二传感器和第三传感器，用于触发所述第二传感器和第三传感器进行数据采集，并将采集的数据发送到上位机。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

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一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。

9.一种多传感器时间同步系统，其特征在于，包括：

上位机，用于获取系统时间并向时间主控设备和传感器授时；以及，接收时间主控设备和各个传感器传回的传感器数据与时间戳，并对所述各个传感器传回的传感器数据与时间戳进行匹配与对齐；

时间主控设备，用于接收上位机发送的初始时间戳，触发内部定时器开始计时并进行时间戳累加；生成秒脉冲同步信号，用于第一传感器和第二传感器的时间同步；生成触发脉冲信号，用于第二传感器和第三传感器的数据采集；以及按照所述第二触发脉冲信号的频率向上位机发送生成该信号的内部时间戳和触发脉冲计数值；

传感器，用于接收时间主控设备的秒脉冲同步信号和触发脉冲信号，根据秒脉冲同步信号实现内部计时同步，检测所述触发脉冲信号的边沿并采集数据，以及按照触发脉冲信号频率将采集的数据发送到上位机。

10.根据权利要求9所述的多传感器时间同步系统，其特征在于，所述传感器包括：

第一传感器，所述第一传感器指支持GPS功能的传感器，根据时间主控设备发出的秒脉冲同步信号和时间报文进行内部时间同步，并将采集到的数据与内部时间戳一并发送给上位机；

第二传感器，所述第二传感器指不支持GPS功能，有内部时钟的传感器，根据时间主控设备发出的秒脉冲同步脉冲信号进行内部定时器与时间主控设备的计时同步，根据时间主控设备发出的第一触发脉冲信号采集数据、生成内部时间戳，并将传感器数据和内部时间戳一并发送给上位机；

第三传感器，所述第三传感器指无内部时钟的传感器，根据时间主控设备发出的所述第二触发脉冲信号采集传感器数据并生成数据帧计数，并将传感器数据和数据帧计数一并发送给上位机。

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