CN112929122A - 时间同步方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无人驾驶技术领域，提供了一种时间同步方法、装置、终端设备及存储介质。该时间同步方法应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，即自动驾驶设备或无人车，包括：获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；基于时间差对第二时间信息进行校准；基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。本发明通过计算分别从第一时钟源和第二时钟源获取的第一时间信息与第二时间信息的时间差，基于时间差对第二时间信息进行校准，并基于通用精确时间协议将各个子系统的时间同步到一致，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度。

Description

时间同步方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于无人驾驶技术领域，尤其涉及一种时间同步方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

无人驾驶汽车，也称自动驾驶汽车、无人车或轮式移动机器人，是融合环境感知、路径规划、状态识别和车辆控制等多元一体的集成化、智能化的新时代技术产物，通过给汽车装备智能软件和多种感应设备来实现无人驾驶的目的。

在无人驾驶技术中，由多个子系统和/或多个传感器构建的无人驾驶感知环境是无人驾驶技术车辆控制端的关键信息，同时也是实现汽车无人驾驶的必要环节。环境感知作为整个无人驾驶的视觉神经系统，需要将多个子系统和/或多个传感器的数据融合后再进行计算和识别，以对相应环境做出适当的决策，并交付执行机构进行车辆控制。

现有技术中，多个子系统和/或多个传感器的时间是相互独立的，当需要对多个子系统和/或多个传感器的数据进行融合时，时间同步系统会发生错乱，不仅严重影响了时间同步的可靠性，而且无法保证时间同步的精度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种时间同步方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中多个子系统和/或多个传感器的时间是相互独立的，当需要对多个子系统和/或多个传感器的数据进行融合时，时间同步系统会发生错乱，不仅严重影响了时间同步的可靠性，而且无法保证时间同步的精度的问题。

本发明实施例的第一方面，提供了一种时间同步方法，应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，该方法包括：

获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；

基于时间差对第二时间信息进行校准；

基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

本发明实施例的第二方面，提供了一种时间同步装置，应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，该装置包括：

获取模块，被配置为获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

计算模块，被配置为计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；

校准模块，被配置为基于时间差对第二时间信息进行校准；

传输模块，被配置为基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过分别从第一时钟源和第二时钟源获取第一时间信息和第二时间信息，基于所计算的第一时间信息与第二时间信息的时间差对第二时间信息进行校准，并基于通用精确时间协议将校准后的第二时间信息传输至多个子系统中的每个子系统，能够将每个子系统的时间同步到一致，因此，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的无人驾驶设备的工作原理的原理示意图；

图2是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图一；

图3是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图二；

图4是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图三；

图5是本发明实施例提供的时间同步装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本发明实施例的无人驾驶设备的工作原理的原理示意图。如图1所示，无人驾驶设备可以包括时间同步系统1、多个子系统2和多个传感器3，该时间同步系统1可以包括第一时钟源模块11、第二时钟源模块12和时间校准模块13。

无人驾驶设备可以是能够实现自动驾驶的各种设备，包括但不限于无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人驾驶船舶、自动配送设备、机器人等。时间同步系统1可以是能接收外部时间基准信号，并按照要求的时间精度向外输出时间同步信号和时间信息的系统。进一步地，时间同步系统1可以包括第一时钟源模块11、第二时钟源模块12和时间校准模块13。第一时钟源模块11用于获取第一时钟源的第一时间信息，第二时钟源模块12用于获取第二时钟源的第二时间信息，时间校准模块13用于对第二时钟源的第二时间信息进行校准。

这里，第一时钟源可以包括全球导航卫星系统(Global Navigation SatelliteSystem，GNSS)时钟源4和与互联网连接的网络时钟源5。全球导航卫星系统可以是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，包括美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、中国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)、俄罗斯的格洛纳斯(Glonass)导航卫星系统和欧盟的伽利略(Galileo)导航卫星系统。全球导航卫星系统时钟源4是从全球导航卫星系统获取的时间信号。

网络时钟源服务器是针对计算机、自动化系统等进行校时而研发的高科技设备，其可以从全球导航卫星系统获取标准的时间信号，将这些信号通过诸如网络时间协议(Network Time Protocol，NTP)/简单网络时间协议(Simple Network Time Protocol，SNTP)、串口、B码、高精度时间同步协议(Precision Time Protocol，PTP)、脉冲(pulsesper second)等各种接口传输至自动化系统中需要时间信息的设备，以使系统中有一个标准的时钟源，从而达到整个系统的时间一致。与互联网连接的网络时钟源5是通过网络从网络时钟源服务器获取的时间信号。这里，网络可以是采用同轴电缆、双绞线和光纤连接的有线网络，也可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络，例如，蓝牙(Bluetooth)、近场通信(Near Field Communication，NFC)、红外(Infrared)等，本发明实施例对此不作限制。

第二时钟源可以是无人驾驶设备本地的实时时钟(Real_Time Clock，RTC)时钟源。这里，实时时钟是集成电路，通常称为时钟芯片。实时时钟芯片大多采用精度较高的晶体振荡器作为时钟源，以为用户提供精确的实时时间，或者为电子系统提供精确的时间基准。

多个子系统2可以包括信息获取子系统、局部地图子系统、路径规划子系统、行驶控制子系统等，本发明实施例对此不作限制。多个传感器3可以包括摄像头、雷达、激光传感器、超声波传感器、导航传感器等，本发明实施例对此不作限制。

无人驾驶设备的时间同步系统1可以通过第一时钟源模块11从全球导航卫星系统时钟源4或网络时钟源5获取第一时钟源对应的第一时间信息，以及通过第二时钟源模块12从无人驾驶设备的本地时钟系统获取第二时钟源对应的第二时间信息，并计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；进一步地，时间同步系统1可以基于所计算的时间差通过时间校准模块13对第二时间信息进行校准，并基于通用精确时间协议(Generalized PrecisionTime Protocol，gPTP)，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统2，以使所有子系统2的时间同步到一致，或者，将校准后的第二时间信息传输至多个传感器3，以实现不同传感器3的同步同相/异相触发。

需要说明的是，可以根据实际情况对第一时钟源进行选择，本发明实施例对此不作限制。

图2是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图一。图2的时间同步方法可以由图1的时间同步系统1执行。如图2所示，该时间同步方法应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，并且包括：

S201，获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

S202，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；

S203，基于时间差对第二时间信息进行校准；

S204，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

具体地，无人驾驶设备的时间同步系统可以从第一时钟源获取对应的第一时间信息，以及从第二时钟源获取对应的第二时间信息；在获取到第一时间信息和第二时间信息之后，时间同步系统计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，并基于所计算的时间差对第二时间信息进行校准；进一步地，时间同步系统基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统中的每个子系统，从而使每个子系统的时间保持一致。

这里，无人驾驶设备可以是如上所述的能够实现自动驾驶的各种设备，例如，无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人驾驶船舶、自动配送设备、机器人等，本发明实施例对此不作限制。优选地，在本发明实施例中，无人驾驶设备为无人驾驶汽车，即自动驾驶汽车或无人车。

时间同步是通过对本地时钟的某些操作，达到为分布式系统提供一个统一时间标度的过程。在集中式系统中，由于所有进程或者模块都可以从系统唯一的全局时钟中获取时间，因此，系统内任何两个事件都有着明确的先后关系。而在分布式系统中，由于物理上的分散性，系统无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟，而由各个进程或模块各自维护它们的本地时钟。由于这些本地时钟的计时速率、运行环境存在不一致性，因此，即使所有本地时钟在某一时刻都被校准，一段时间后，这些本地时钟也会出现不一致。因此，为了让这些本地时钟再次达到相同的时间值，必须进行时间同步操作。

第一时钟源可以包括全球定位系统时钟源、北斗时钟源、格洛纳斯时钟源、伽利略时钟源，也可以包括与互联网连接的网络授时服务器获取的网络时钟源，例如，网络时间协议时钟源、高精度时间同步协议时钟源、日时间信息(Time of Day，TOD)时钟源、B码对时、时钟脉冲等，本发明实施例对此不作限制。优选地，在本发明实施例中，第一时钟源为全球定位系统时钟源或与互联网连接的网络时钟源。这里，无人驾驶设备通过4G/5G设备将无人驾驶系统通过无线的方式连接到互联网上，再由互联网上的可靠授时中心通过网络时间同步协议将网络时钟源的网络时间信息传输至无人驾驶设备。第二时钟源可以是无人驾驶设备本地的实时时钟时钟源，该实时时钟时钟源由电池单独供电，即使整个系统断电，依旧能保持时钟逻辑电路正常工作维持较为精准的时间。然而，受限于时钟保持电路的误差和电池的供电寿命，本地的实时时钟时钟源通常无法保持稳定的时间精度。

第一时间信息是测量第一时钟源得到的时间信息，第一时间信息可以是例如1时10分8秒5毫秒3微秒7纳秒、9时28分16秒10毫秒9微秒25纳秒等。第二时间信息是测量第二时钟源得到的时间信息，第二时间信息可以是例如1时10分8秒5毫秒3微秒1纳秒、9时28分16秒10毫秒9微秒10纳秒等。时间差也称时间偏差或时间误差，是第一时钟源所对应的时间与第二时钟源所对应的时间之间的差值。假设第一时间信息为9时28分16秒10毫秒9微秒25纳秒，第二时间信息为9时28分16秒10毫秒9微秒10纳秒，则将第一时间信息与第二时间信息求差，得到15纳秒。校准是将无人驾驶设备本地的实时时钟时钟源所对应的时间与全球导航卫星系统时钟源或网络时钟源所对应的时间进行同步。

通用精确时间协议(gPTP)是高精度时间同步协议(PTP)的派生，其目的是确保局域网里的所有节点的时间完全一致(ns级别的误差)。通常，无人驾驶设备的车载以太网中的各个节点的时钟都是互相独立运行的，而有些应用需要各个节点步调一致地执行，因此，需要将各个节点的时钟进行同步。举例来说，如果播放音频和视频的任务不在同一个节点上实现，那么这两个设备必须有相同的时钟基准，否则可能会出现画面和声音不同步的情况。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，基于时间差对第二时间信息进行校准，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，能够实现多个子系统的时间同步，因此，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度。

进一步地，由于现有的无人驾驶设备中各个电气设备之间主要通过物理接口来实现电气连接和数据传输，导致电气连接繁琐，网络连接的可靠性低，以及系统成本高。根据本发明实施例提供的技术方案，仅通过通用精确时间协议即可实现多个子系统的时间同步，而无需物理接口，因此，降低了电气连接的复杂度，提高了网络连接的可靠性，并节省了系统成本。

在一些实施例中，第一时钟源包括全球定位系统时钟源和网络时钟源，第二时钟源包括无人驾驶设备的实时时钟时钟源。

具体地，第一时钟源可以包括全球定位系统时钟源和网络时钟源，也可以仅包括全球定位系统时钟源或网络时钟源，本发明实施例对此不作限制。第二时钟源可以包括无人驾驶设备的实时时钟时钟源。

这里，全球定位系统时钟源是由全球导航卫星系统提供的标准的时间信号。全球定位系统(GPS)是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，其在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。全球定位系统具有定位精度高、抗干扰能力强、保密性好等特点，能够为全球任何地点或近地空间的各类用户提供连续的、全天候的导航定位能力。网络时钟源是由与互联网连接的网络时钟源服务器提供的时间信号。

当第一时钟源可以同时获取到全球定位系统时钟源和网络时钟源时，考虑到全球定位系统的特点，通常将全球定位系统时钟源作为标准(有效)的时钟源，即全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级，因此，时间同步系统优先获取全球定位系统时钟源。

需要说明的是，时钟源的优先级的确定方法不限于如上所述的基于全球定位系统的特点，例如，可以根据无人驾驶设备的应用状态来确定全球定位系统时钟源和网络时钟源的优先级，也可以根据外部输入的触发信号来确定全球定位系统时钟源、网络时钟源和实时时钟时钟源的优先级，或者还可以根据无人驾驶设备的安全性能来确定全球定位系统时钟源、网络时钟源和实时时钟时钟源的优先级，本发明实施例对此不作限制。这里，应用状态可以包括但不限于网络环境、行驶环境、无人驾驶设备的关联设备的使用情况。

举例来说，以无人驾驶汽车为例，在无人驾驶汽车的关联设备的使用状况良好的情况下，当无人驾驶汽车在网络信号良好的环境中行驶时，全球定位系统时钟源的优先级最高；当互联网的信号强度高于全球定位系统的信号强度时，与互联网连接的网络时钟源的优先级最高；当无人驾驶汽车在网络信号强度较弱或无网络信号的地区(例如，偏远地区、沙漠地区等)行驶时，本地的实时时钟时钟源的优先级最高。

在一些实施例中，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，包括：当全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级时，在获取到全球定位系统时钟源的情况下，计算全球定位系统时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第一时间差。

具体地，在全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级的情况下，时间同步系统可以优先确定是否获取到全球定位系统时钟源；进一步地，在确定已经获取到全球定位系统时钟源的情况下，时间同步系统可以计算全球定位系统时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第一时间差。

举例来说，假设存在三个时钟源，分别为北斗时钟源、GPS时钟源和TOD时钟源，并且GPS时钟源的优先级最高，北斗时钟源的优先级次之，TOD时钟源的优先级最低，则时间同步系统基于这三个时钟源的优先级，优先获取GPS时钟源，并且测量GPS时钟源得到的第一时间信息为1时10分8秒5毫秒3微秒7纳秒；接着，时间同步系统获取本地的实时时钟时钟源，并且测量实时时钟时钟源得到的第二时间信息为1时10分8秒5毫秒3微秒1纳秒；进一步地，时间同步系统将第一时间信息与第二时间信息求差，得到第一时间信息与第二时间信息的第一时间差为6纳秒。

可选地，在第一时钟源仅包括全球定位系统时钟源或网络时钟源的情况下，时间同步系统可以基于获取到的全球定位系统时钟源或网络时钟源的第一时间信息，计算该第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的时间差。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过基于时钟源的优先级来确定优先获取的时钟源，能够确保时钟源的稳定性和精确性，因此，提升了时间同步系统的鲁棒性和灵活性。

在一些实施例中，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，还包括：在未获取到全球定位系统时钟源但获取到网络时钟源的情况下，计算网络时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第二时间差。

具体地，在全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级的情况下，如果无法获取到全球定位系统时钟源，则时间同步系统进一步确定是否可以获取到网络时钟源；在确定可以获取到网络时钟源的情况下，时间同步系统测量网络时钟源得到的第一时间信息为1时28分16秒10毫秒9微秒10纳秒，以及测量实时时钟时钟源得到的第二时间信息为1时28分16秒10毫秒9微秒2纳秒；进一步地，时间同步系统将第一时间信息与第二时间信息求差，得到第一时间信息与第二时间信息的第一时间差8纳秒。

根据本发明实施例提供的技术方案，能够在无法获取到全球定位系统时钟源的情况下，通过获取网络时钟源来满足多种应用状态下无人驾驶设备的时间同步需求，因此，提升了时间同步系统的鲁棒性和灵活性。

在一些实施例中，基于时间差对第二时间信息进行校准，包括：在第一时间差大于预设阈值的情况下，基于第一时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息；或者，在第二时间差大于预设阈值的情况下，基于第二时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息。

具体地，在获取到全球定位系统时钟源的情况下，时间同步系统可以将所计算的第一时间差与预设阈值进行比较，在第一时间差大于预设阈值的情况下，基于第一时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息。可选地，在未获取到全球定位系统时钟源但获取到网络时钟源的情况下，时间同步系统可以将所计算的第二时间差与预设阈值进行比较，在第二时间差大于预设阈值的情况下，基于第二时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息。这里，预设阈值可以根据实际需要设置，例如，可以为1纳秒、2纳秒、5纳秒、8纳秒、10纳秒、15纳秒、20纳秒、30纳秒等。

需要说明的是，在全球定位系统时钟源和网络时钟源均无法获取的情况下，时间同步系统不对第二时间进行校准，而是直接输出无人驾驶设备本地的实时时钟时钟源的第二时间信息。

在一些实施例中，该时间同步方法还包括：在第一时间差小于或等于预设阈值的情况下，重新获取全球定位系统时钟源；或者，在第二时间差小于或等于预设阈值的情况下，重新获取网络时钟源。

具体地，在第一时间差小于或等于预设阈值的情况下，时间同步系统可以重新获取全球定位系统时钟源；或者，在第二时间差小于或等于预设阈值的情况下，时间同步系统可以重新获取网络时钟源。

在一些实施例中，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步，包括：当无人驾驶设备在非自动驾驶模式下行驶时，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步；或者，当无人驾驶设备停止行驶时，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

具体地，当无人驾驶设备在诸如手动驾驶模式的非自动驾驶模式下行驶时，时间同步系统可以基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，从而实现多个子系统的时间同步。可选地，当无人驾驶设备停止行驶时，无论该无人驾驶设备处于何种驾驶模式，时间同步系统都可以基于基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

根据本发明实施例提供的技术方案，能够基于无人驾驶设备的行驶状态和驾驶模式，并基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，因此，实现了多个子系统的时间同步，并进一步提升了无人驾驶设备的稳定性。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

图3是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图二。图3的时间同步方法可以由图1的时间同步系统1执行。如图3所示，该时间同步方法应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，并且包括：

S301，获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息，其中，第一时钟源包括全球定位系统时钟源或与互联网连接的网络时钟源，第二时钟源包括无人驾驶设备的实时时钟时钟源；

S302，确定是否获取到全球定位系统时钟源或网络时钟源的第一时间信息，如果是，则执行S303；否则，执行S308；

S303，计算全球定位系统时钟源或网络时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的时间差；

S304，确定时间差是否大于预设阈值，如果是，则执行S305，否则，返回至S301；

S305，在时间差大于预设阈值的情况下，基于时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息；

S306，确定无人驾驶设备是否在非自动驾驶模式下行驶，或者无人驾驶设备是否停止行驶，如果是，则执行S307；否则，执行S309；

S307，基于通用精确时间协议，将校准后的实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步；

S308，输出实时时钟时钟源的第二时间信息，并继续执行S309；

S309，基于通用精确时间协议，将实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过获取全球定位系统时钟源和网络时钟源中的任一时钟源的第一时间信息和无人驾驶设备本地的实时时钟时钟源的第二时间信息，在确定获取到全球定位系统时钟源或网络时钟源的第一时间信息的情况下，计算全球定位系统时钟源或网络时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的时间差，并在该时间差大于预设阈值的情况下，基于时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息，当无人驾驶设备在非自动驾驶模式下行驶或者无人驾驶设备停止行驶时，基于通用精确时间协议，将校准后的实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步；当无人驾驶设备在自动驾驶模式下行驶时，输出实时时钟时钟源的第二时间信息，并基于通用精确时间协议将实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，能够将多个子系统中的每个子系统的时间同步到一致，因此，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度，提升了时间同步系统的鲁棒性和灵活性。

图4是本发明实施例提供的时间同步方法的实现流程示意图三。图4的时间同步方法可以由图1的时间同步系统1执行。如图4所示，该时间同步方法应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，并且包括：

S401，获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息，其中，第一时钟源包括全球定位系统时钟源和与互联网连接的网络时钟源，第二时钟源包括无人驾驶设备的实时时钟时钟源；

S402，在全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级的情况下，确定是否获取到全球定位系统时钟源的第一时间信息，如果是，则执行S403；否则，执行S406；

S403，计算全球定位系统时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第一时间差；

S404，确定第一时间差是否大于预设阈值，如果是，则执行S405，否则，返回至S401；

S405，在第一时间差大于预设阈值的情况下，基于第一时间差对实时时钟时钟源的第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息，并继续执行S410；

S406，确定是否获取到网络时钟源的第一时间信息，如果是，则执行S407；否则，执行S412；

S407，计算网络时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第二时间差；

S408，确定第二时间差是否大于预设阈值，如果是，则执行S409，否则，返回至S401；

S409，在第二时间差大于预设阈值的情况下，基于第二时间差对实时时钟时钟源的第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息，并继续执行S410；

S410，确定无人驾驶设备是否在非自动驾驶模式下行驶，或者无人驾驶设备是否停止行驶，如果是，则执行S411；否则，执行S413；

S411，基于通用精确时间协议，将校准后的实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步；

S412，输出实时时钟时钟源的第二时间信息，并继续执行S413；

S413，基于通用精确时间协议，将实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过获取全球定位系统时钟源和网络时钟源的第一时间信息以及实时时钟时钟源的第二时间信息，在全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级的情况下，优先获取全球定位系统时钟源的第一时间信息，在无法获取到全球定位系统时钟源的情况下，获取网络时钟源的第一时间信息，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，基于时间差对实时时钟时钟源的第二时间信息进行校对，并基于通用精确时间协议将实时时钟时钟源的第二时间信息传输至多个子系统，能够将多个子系统中的每个子系统的时间同步到一致，因此，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度，提升了时间同步系统的鲁棒性和灵活性。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

图5是本发明实施例提供的时间同步装置的示意图。如图5所示，该时间同步装置应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，并且包括：

第一获取模块501，被配置为获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

计算模块502，被配置为计算第一时间信息与第二时间信息的时间差；

校准模块503，被配置为基于时间差对第二时间信息进行校准；

传输模块504，被配置为基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息，计算第一时间信息与第二时间信息的时间差，基于时间差对第二时间信息进行校准，基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，能够实现多个子系统的时间同步，因此，提高了时间同步的可靠性，保证了时间同步的精度。

在一些实施例中，第一时钟源包括全球定位系统时钟源和与互联网连接的网络时钟源，第二时钟源包括无人驾驶设备的实时时钟时钟源。

在一些实施例中，当全球定位系统时钟源的优先级高于网络时钟源的优先级时，在获取到全球定位系统时钟源的情况下，图5的计算模块502计算全球定位系统时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第一时间差。

在一些实施例中，在未获取到全球定位系统时钟源但获取到网络时钟源的情况下，图5的计算模块502计算网络时钟源的第一时间信息与实时时钟时钟源的第二时间信息的第二时间差。

在一些实施例中，在第一时间差大于预设阈值的情况下，图5的校准模块503基于第一时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息；或者，在第二时间差大于预设阈值的情况下，图5的校准模块503基于第二时间差对第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息。

在一些实施例中，图5的时间同步装置还包括：第二获取模块505，被配置为在第一时间差小于或等于预设阈值的情况下，重新获取全球定位系统时钟源；或者，在第二时间差小于或等于预设阈值的情况下，重新获取网络时钟源。

在一些实施例中，当无人驾驶设备在非自动驾驶模式下行驶时，图5的传输模块504基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步；或者，当无人驾驶设备停止行驶时，图5的传输模块504基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至多个子系统，以实现多个子系统的时间同步。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图6是本发明实施例提供的终端设备6的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62。处理器60执行计算机程序62时实现上述各个时间同步方法实施例中的步骤，例如图2所示的S201至S203。或者，处理器60执行计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块501至503的功能。

示例性的，计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中，并由处理器60执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序62在终端设备6中的执行过程。

终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备6可以包括但不限于处理器60和存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备6还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器61可以是终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。存储器61也可以是终端设备6的外部存储设备，例如终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器61还可以既包括终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器61用于存储计算机程序以及终端设备6所需的其它程序和数据。存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明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。

集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时间同步方法，应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，其特征在于，所述方法包括：

获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

计算所述第一时间信息与所述第二时间信息的时间差；

基于所述时间差对所述第二时间信息进行校准；

基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至所述多个子系统，以实现所述多个子系统的时间同步。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时钟源包括全球定位系统时钟源和与互联网连接的网络时钟源，所述第二时钟源包括所述无人驾驶设备的实时时钟时钟源。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一时间信息与所述第二时间信息的时间差，包括：

当所述全球定位系统时钟源的优先级高于所述网络时钟源的优先级时，在获取到所述全球定位系统时钟源的情况下，计算所述全球定位系统时钟源的第一时间信息与所述实时时钟时钟源的第二时间信息的第一时间差。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一时间信息与所述第二时间信息的时间差，还包括：

在未获取到所述全球定位系统时钟源但获取到所述网络时钟源的情况下，计算所述网络时钟源的第一时间信息与所述实时时钟时钟源的第二时间信息的第二时间差。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述时间差对所述第二时间信息进行校准，包括：

在所述第一时间差大于预设阈值的情况下，基于所述第一时间差对所述第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息；或者，

在所述第二时间差大于预设阈值的情况下，基于所述第二时间差对所述第二时间信息进行校准，并输出校准后的第二时间信息。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一时间差小于或等于所述预设阈值的情况下，重新获取所述全球定位系统时钟源；或者，

在所述第二时间差小于或等于所述预设阈值的情况下，重新获取所述网络时钟源。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至所述多个子系统，以实现所述多个子系统的时间同步，包括：

当所述无人驾驶设备在非自动驾驶模式下行驶时，基于所述通用精确时间协议，将所述校准后的第二时间信息传输至所述多个子系统，以实现所述多个子系统的时间同步；或者，

当所述无人驾驶设备停止行驶时，基于所述通用精确时间协议，将所述校准后的第二时间信息传输至所述多个子系统，以实现所述多个子系统的时间同步。

8.一种时间同步装置，应用于包括多个子系统的无人驾驶设备，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，被配置为获取第一时钟源的第一时间信息和第二时钟源的第二时间信息；

计算模块，被配置为计算所述第一时间信息与所述第二时间信息的时间差；

校准模块，被配置为基于所述时间差对所述第二时间信息进行校准；

传输模块，被配置为基于通用精确时间协议，将校准后的第二时间信息传输至所述多个子系统，以实现所述多个子系统的时间同步。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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