CN113267795B - 时间确定方法、装置、介质和设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种时间确定方法、装置、介质和设备。所述方法包括：接收秒脉冲PPS信号；接收卫星发送的时间信号；将所述时间信号进行解析，得到卫星时间；根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。这样，在卫星时间的基础上，加入了接收到PPS信号和该时间信号之间的计时，使得最终确定的时间的精度从秒级别提高到微秒等更高的级别，提高了时间的准确性。将最终确定的时间与车辆中传感器产生的数据进行匹配处理后，能够为车辆的辅助驾驶提供更加可靠的数据，减小了误差。

Description

时间确定方法、装置、介质和设备
技术领域
本公开涉及车辆自动控制技术领域，具体地，涉及一种时间确定方法、装置、介质和设备。
背景技术
在车辆自动驾驶和高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System，ADAS)领域，由于大量传感器的引入，需要对各个传感器所产生的数据进行匹配和处理。为每个传感器提供精确的时间戳能够为后续算法提供高可靠、高质量的数据，减小误差。
发明内容
本公开的目的是提供一种准确、高效的时间确定方法、装置、介质和设备。
为了实现上述目的，本公开提供一种时间确定方法，所述方法包括：
接收秒脉冲PPS信号；
接收卫星发送的时间信号；
将所述时间信号进行解析，得到卫星时间；
根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。
可选地，所述根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间，包括：
若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号；
将所述卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
可选地，所述若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号，包括：若检测到所述PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到所述时间信号。
可选地，所述方法还包括：对所述PPS信号进行去噪。
可选地，所述对所述PPS信号进行去噪，包括：
若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将所述滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号。
可选地，在接收卫星发送的时间信号之后，所述方法还包括：根据所述时间信号的状态位确定卫星系统的状态；
所述将所述时间信号进行解析，得到卫星时间，包括：若所述卫星系统的状态为锁定状态，则将所述时间信号进行解析，得到卫星时间。
可选地，所述方法还包括：若所述卫星系统的状态为失锁状态，则采用本地时间作为最终确定的时间。
可选地，所述接收卫星发送的时间信号，包括：利用通用异步收发传输器UART接收卫星发送的时间信号。
本公开还提供一种时间确定装置，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收秒脉冲PPS信号；
第二接收模块，用于接收卫星发送的时间信号；
解析模块，用于将所述时间信号进行解析，得到卫星时间；
调节模块，用于根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。
可选地，所述调节模块包括：
计时子模块，用于若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号；
计算子模块，用于将所述卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
可选地，所述计时子模块用于：若检测到所述PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到所述时间信号。
可选地，所述装置还包括：去噪模块，用于对所述PPS信号进行去噪。
可选地，所述去噪模块用于：若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将所述滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号。
本公开还提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开提供的上述方法的步骤。
本公开还提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开提供的上述方法的步骤。
通过上述技术方案，对卫星发送的时间信号进行解析得到卫星时间，根据接收到PPS信号和接收到该时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。这样，在卫星时间的基础上，加入了PPS信号和该时间信号之间的计时，使得最终确定的时间的精度从秒级别提高到微秒等更高的级别，提高了时间的准确性。将最终确定的时间与车辆中传感器产生的数据进行匹配处理后，能够为车辆的辅助驾驶提供更加可靠的数据，减小了误差。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图；
图2是另一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图；
图3是一示例性实施例提供的接收到PPS信号和接收到卫星发送的时间信号之间的时差的示意图；
图4是又一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图；
图5是一示例性实施例提供的对PPS信号去噪的示意图；
图6是一示例性实施例提供的时间确定装置的框图；
图7是一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图。如图1所示，该时间确定方法可以包括以下步骤。
步骤S11，接收秒脉冲(Pulse Per Second，PPS)信号。PPS即每秒脉冲数。
步骤S12，接收卫星发送的时间信号。该时间信号包括推荐定位信息(GPRMC)格式的数据，例如可以利用通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接收卫星发送的时间信号。
步骤S13，将该时间信号进行解析，得到卫星时间。具体地，可以根据GPRMC的格式采用流水作业(PIPE LINE)思想解析出年、月、日、时、分、秒等信息。通常可以解析出精度为一秒的时间。
步骤S14，根据接收到PPS信号和接收到该时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。
其中，卫星发送的时间信号可以是全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)发送的信号或全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号。
在相关技术中，将所接收到的卫星发送的时间信号进行解析得到的卫星时间直接进行应用。由于从卫星信号的传输机制自身的特点，接收卫星发送的时间信号比接收PPS信号有一定的延迟，接收PPS信号和接收卫星发送的时间信号存在时差。接收到卫星发送的时间信号在接收到PPS信号之后一段时间(例如100ms)才能从例如UART接收到。在本公开中，考虑了接收到PPS信号和接收到时间信号之间的计时，增加了对卫星时间的调节。
通过上述技术方案，对卫星发送的时间信号进行解析得到卫星时间，根据接收到PPS信号和接收到该时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。这样，在卫星时间的基础上，加入了PPS信号和该时间信号之间的计时，使得最终确定的时间的精度从秒级别提高到微秒等更高的级别，提高了时间的准确性。将最终确定的时间与车辆中传感器产生的数据进行匹配处理后，能够为车辆的辅助驾驶提供更加可靠的数据，减小了误差。
图2是另一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图。如图2所示，根据接收到PPS信号和接收到时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间的步骤S14可以包括以下步骤。
步骤S141，若接收到PPS信号，则开始计时，直至接收到卫星发送的时间信号。
步骤S142，将卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
也就是，从接收到PPS信号开始计时，在接收到卫星发送的时间信号时结束计时，得到计时的结果。将卫星发送的时间信号进行解析得到的卫星时间，在此基础上，增加上述计时结果，得到的时间就是最终确定的时间，可以确定为系统本地时间。
解析得到的卫星时间通常包括年、月、日、时、分、秒，从接收到PPS信号开始的计时可以包括记录毫秒甚至微秒级的时间，这样就确定出包括年、月、日、时、分、秒、毫秒、微秒的时间。
后续在检测到有效的PPS脉冲信号时，在当前系统本地时间的年、月、日、时、分、秒、毫秒、微秒的时间的基础上，在秒位增加1，如果达到59秒时，将分进位，秒位置为0，时、日、月、年位的数字以此类推。
在又一实施例中，若接收到PPS信号，则开始计时，直至接收到时间信号的步骤S141包括：若检测到PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到时间信号。
也就是，从PPS信号的上升沿就开始计时，而不是下降沿或者高电平时开始计时。相比高电平时段，上升沿持续时间短，并且与高电平、下降沿相比，上升沿是信号一开始的时期，这样，一方面，用上升沿开始计时，使计时开始得比较早，另一方面，上升沿持续时间短，计时更准确，最终容易得到更准确的时差。
图3是一示例性实施例提供的接收到PPS信号和接收到卫星发送的时间信号之间的时差的示意图。如图3所示，系统时钟信号C的曲线图中示出了15个时钟信号。PPS信号A的曲线中，从PPS信号的上升沿a点开始计时，直到接收到时间信号B的b点计时结束，时差(计时结果)为T。卫星时间加上时差T，就得到最终确定的时间。
当环境较复杂时，可能会导致PPS信号在接收过程中出现“毛刺”或者“噪点”，进而导致我们在检测信号上升沿的过程会产生时间误差。图4是又一示例性实施例提供的时间确定方法的流程图。如图4所示，在图1的基础上，该方法还包括步骤S110：对PPS信号进行去噪。
可以利用相关技术中的方法进行去噪。利用去噪后的PPS信号来调节卫星时间，能够使结果更准确。
在又一实施例中，对接收到的PPS信号进行去噪的步骤S110可以包括：若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号。
由于不同的设备其出现“毛刺”或者“噪点”的原因各不相同，因此，“毛刺”或者“噪点”的位置也不尽相同，可以预先根据试验确定“毛刺”或者“噪点”的常见位置，再确定合适的滑动窗口的宽度，例如，500ns。
其中，滑动窗口为信号时序图中的窗口。滑动窗口的宽度可以设置为，理论上在一个滑动窗口的时长内只有一个PPS信号。若只有一个PPS信号，则认为此次的脉冲有效。若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则认为最后一次有效。由于滑动窗口一直在滑动行进，因此能够持续、稳定地过滤出有效的PPS信号，进而保证时间的可靠性和准确性。
图5是一示例性实施例提供的对PPS信号去噪的示意图。如图5所示，系统时钟信号C的曲线图中示出了15个时钟信号。去噪前的时钟信号A1在滑动窗口(以虚线框示出)中有两个脉冲信号，此时，仅认为后一次脉冲有效，去噪后的时钟信号A2在滑动窗口中仅有一个脉冲信号。
除解析得到年、月、日、时、分、秒之外，卫星发送的时间信号还可以解析得到状态位。例如，如果解析的状态位为“A”，则可以认为卫星发送的时间信号中的数据(卫星系统的状态)为锁定(有效)状态。如果解析的状态位不为“A”，则可以认为卫星发送的时间信号中的数据为失锁(无效)状态。
在又一实施例中，在接收卫星发送的时间信号的步骤S12之后，该方法还可以包括：根据时间信号的状态位确定卫星系统的状态。
该实施例中，将所接收到的时间信号进行解析，得到卫星时间的步骤S13可以包括：若卫星系统的状态为锁定状态，则将所接收到的时间信号进行解析，得到卫星时间。
也就是，仅在卫星系统的状态为锁定状态的情况下，再进行解析。这样就避免了因利用无效数据确定时间而产生的误差，提高了时间确定的准确性。
具体地，当时间信号解析得到的状态为锁定状态(即卫星系统的状态为锁定状态)时，可以解析得到卫星时间，将该卫星时间进行调节后作为最终确定的时间，也可以将该卫星时间进行调节后的时间与系统本地的时间进行融合后得到最终的时间。
若卫星信号的接收机安装在车辆上，车辆行驶到隧道或者楼宇之间时，可能会导致卫星系统失锁。在又一实施例中，该方法还可以包括：若卫星系统的状态为失锁状态，则采用本地时间作为最终确定的时间。若采用本地时间，时间的精度还可以保持在毫秒甚至微秒级。
例如，在接收机开机启动时刻，程序默认处于IDLE状态。第一次接收到GPS数据后，程序判断GPS是否处于锁定状态，如果锁定，程序会跳转到“GPS锁定状态”，进而进行卫星时间的调节。如果GPS未锁定，程序会跳转到“GPS失锁状态”，程序维护本地时间，并且等待下一次GPS锁定后进行校准。
图6是一示例性实施例提供的时间确定装置的框图。如图6所示，时间确定装置可以包括第一接收模块601、第二接收模块602、解析模块603和调节模块604。
第一接收模块601用于接收秒脉冲PPS信号。
第二接收模块602用于接收卫星发送的时间信号。
解析模块603用于将所接收到的时间信号进行解析，得到卫星时间。
调节模块604用于根据接收到PPS信号和接收到时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。
可选地，调节模块604可以包括计时子模块和计算子模块。
计时子模块用于若接收到PPS信号，则开始计时，直至接收到时间信号。
计算子模块用于将卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
可选地，计时子模块用于若检测到PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到卫星发送的时间信号。
可选地，装置600还可以包括去噪模块。
去噪模块用于对PPS信号进行去噪。
可选地，去噪模块用于若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号。
可选地，装置600还可以包括确定模块。确定模块用于根据卫星发送的时间信号的状态位确定卫星系统的状态。
该实施例中，解析模块603用于若卫星系统的状态为锁定状态，则将卫星发送的时间信号进行解析，得到卫星时间。
可选地，装置600还可以包括切换模块。
切换模块用于若卫星系统的状态为失锁状态，则采用本地时间作为最终确定的时间。
可选地，第二接收模块602用于利用通用异步收发传输器UART接收卫星发送的时间信号。
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。
通过上述技术方案，对卫星发送的时间信号进行解析得到卫星时间，根据接收到PPS信号和接收到该时间信号之间的计时，对卫星时间进行调节，得到最终确定的时间。这样，在卫星时间的基础上，加入了PPS信号和该时间信号之间的计时，使得最终确定的时间的精度从秒级别提高到微秒等更高的级别，提高了时间的准确性。将最终确定的时间与车辆中传感器产生的数据进行匹配处理后，能够为车辆的辅助驾驶提供更加可靠的数据，减小了误差。
本公开还提供一种电子设备，包括存储器和处理器。
存储器上存储有计算机程序。处理器用于执行存储器中的计算机程序，以实现本公开提供的上述方法的步骤。
图7是一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的时间确定方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的时间确定方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的非临时性计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的时间确定方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的时间确定方法。
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的时间确定方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种时间确定方法，其特征在于，所述方法包括：
接收秒脉冲PPS信号；
对所述PPS信号进行去噪；
接收卫星发送的时间信号；
将所述时间信号进行解析，得到卫星时间；
根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间；
其中，所述对所述PPS信号进行去噪，包括：
若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将所述滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号，所述滑动窗口为信号时序图中的窗口，所述滑动窗口的宽度设置为理论上在一个滑动窗口的时长内只有一个PPS信号；
所述根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间，包括：
若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号；
将所述卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号，包括：
若检测到所述PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到所述时间信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收卫星发送的时间信号之后，所述方法还包括：根据所述时间信号的状态位确定卫星系统的状态；
所述将所述时间信号进行解析，得到卫星时间，包括：若所述卫星系统的状态为锁定状态，则将所述时间信号进行解析，得到卫星时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述卫星系统的状态为失锁状态，则采用本地时间作为最终确定的时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收卫星发送的时间信号，包括：
利用通用异步收发传输器UART接收卫星发送的时间信号。
6.一种时间确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收秒脉冲PPS信号；
去噪模块，用于对所述PPS信号进行去噪；
第二接收模块，用于接收卫星发送的时间信号；
解析模块，用于将所述时间信号进行解析，得到卫星时间；
调节模块，用于根据接收到所述PPS信号和接收到所述时间信号之间的计时，对所述卫星时间进行调节，得到最终确定的时间；
所述去噪模块还用于：若在滑动窗口中检测到PPS信号的次数大于或等于两次，则将所述滑动窗口中检测到的最后一次PPS信号作为有效的PPS信号，所述滑动窗口为信号时序图中的窗口，所述滑动窗口的宽度设置为理论上在一个滑动窗口的时长内只有一个PPS信号；
所述调节模块包括：
计时子模块，用于若接收到所述PPS信号，则开始计时，直至接收到所述时间信号；
计算子模块，用于将所述卫星时间与计时结果相加，得到最终确定的时间。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计时子模块用于：
若检测到所述PPS信号的上升沿，则开始计时，直至接收到所述时间信号。
8.一种非临时性计算机可读存储介质，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权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
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