CN114449129B - 多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质，其中，方法包括：响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器；针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。本公开实施例由于计时器直接受对时时钟源的触发，并能够并行触发生成多个传感器的波形，无需借助CPU响应中断来控制GPIO引脚触发传感器，因此不会受CPU排程的影响而产生延迟，从而有效提高了多传感器时间同步的精度。

Description

多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机视觉技术，尤其是一种多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质。

背景技术

在机器人、自动驾驶车辆等需要感知环境的可移动设备上，通常需要设置多个摄像头采集周围环境的图像数据，基于多个摄像头采集的图像数据进行数据融合感知，获得周围环境的感知结果，由于需要将多摄像头图像数据进行融合，为了保证感知结果的准确性，多摄像头时间同步的精度成为关键因素，相关技术中，多摄像头之间的同步通常是通过CPU(Central Processing Unit，中央处理器)接收时钟同步信号，进而通过中断唤醒CPU控制不同的GPIO(通用型输入输出引脚)引脚，来触发摄像头拍照。但是，如自动驾驶车辆的高级驾驶辅助系统(Advanced Driver.Assistance Systems，简称：ADAS)等的相关系统上，CPU容易受到操作系统排程影响，容易增加触发时间上的延迟，导致多摄像头时间同步精度上的误差，使得多摄像头时间同步精度较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种多传感器时间同步方法，包括：响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器；针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。

根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种多传感器时间同步装置，包括：计时器，与第一时钟源连接，响应于所述第一时钟源的第一对时信号进行复位；多通道波形生成模块，分别与所述计时器及多个传感器连接，用于针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。

根据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本公开上述任一实施例所述的多传感器时间同步方法。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本公开上述任一实施例所述的多传感器时间同步方法。

根据本公开实施例的再一方面，提供一种多传感器时间同步系统，包括：第一时钟源，用于产生对时信号，并发送给所述多传感器时间同步装置和其他传感器，以实现所述多传感器时间同步装置与其他传感器的时间同步；如上述任一实施例所述的多传感器时间同步装置，响应于所述第一时钟源的对时信号，实现与所述多传感器时间同步装置连接的多个传感器的时间同步。

基于本公开上述实施例提供的多传感器时间同步方法和装置、电子设备和存储介质，通过为多个传感器并行设置分别对应的波形生成通道，多个通道基于计时器的计时及各自的预设波形参数，生成各自的波形触发对应的传感器采集数据，由于计时器直接受对时时钟源的触发，并能够并行触发生成多个传感器的波形，无需借助CPU响应中断来控制GPIO引脚触发传感器，因此不会受CPU排程的影响而产生延迟，从而有效提高了多传感器时间同步的精度。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本公开提供的多传感器时间同步方法的一个示例性的应用场景；

图2是本公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图；

图3是本公开一个示例性实施例提供的步骤202的流程示意图；

图4是本公开另一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图；

图5是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图；

图6是公开又一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图；

图7是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图；

图8是公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图；

图9是本公开一示例性实施例提供的多通道波形生成模块的结构示意图；

图10是本公开一示例性实施例提供的一个通道的工作原理示意图；

图11是本公开一示例性实施例提供的对时信号及各通道生成的波形示意图；

图12是本公开另一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图；

图13是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图；

图14是本公开又一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图；

图15是本公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步系统的结构示意图；

图16是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，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，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

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讨论。

本公开实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

本公开概述

在实现本公开的过程中，发明人发现，为了实现多个摄像头之间的时间同步，相关技术中通常是通过CPU接收时钟同步信号，进而在需要触发摄像头拍照时，通过中断唤醒CPU控制不同的GPIO引脚触发不同摄像头拍照，但是CPU还有很多其他工作，CPU的GPIO引脚的控制容易增加摄像头触发时间上的延迟，导致多个摄像头之间时间同步精度上会有一定误差。

示例性概述

图1是本公开提供的多传感器时间同步方法的一个示例性的应用场景。

针对自动驾驶场景的多摄像头时间同步问题，利用本公开提供的多传感器时间同步方法，可以为多个摄像头并行设置分别对应的波形生成通道，如图1所示，需要对5个摄像头进行时间同步，则可以每个摄像头设置一个对应的波形生成通道，共有5个波形生成通道，每个通道对应连接一个摄像头，以向摄像头发送触发波形，5个通道共享一个计时器，该计时器接收对时信号进行复位，作为各通道的0时刻并开始计时，5个通道基于该计时器的计时、及各自的预设波形参数，触发生成各自的波形，进而触发各通道分别对应的摄像头拍照，5个通道可根据各自的需求触发各自对应的摄像头采集数据，除了共享一个计时器外，各通道之间相互不影响，无需借助CPU响应中断来控制GPIO引脚触发摄像头，因此不会受CPU排程的影响而产生延迟，从而有效提高多摄像头时间同步的精度。

本公开的多传感器时间同步方法，不限于图1所示的自动驾驶场景，还可以应用于任意需要多传感器时间同步的场景，比如机器人自动工作场景、安防应用场景等，具体可以根据实际需求设置。

示例性方法

图2是本公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，具体比如车载计算平台上，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201，响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器。

其中，第一时钟源可以是任意的外部时钟源，比如GPS(全球定位系统)、PPS(秒脉冲)、网络，等等；第一时钟源也可以是内部时钟源，比如PTP(Precision Time Protocol，精确时间协议)、CPU等，相应的，第一对时信号可以对应为GPS对时信号、PPS信号、网络时钟信号、PTP信号、CPU时钟信号，等等。计时器为预先设置并接收第一对时信号，响应与第一对时信号进行复位。计时器可以设置为一个或多个，计时器可以采用任意可实施的能够复位计时的电子器件，具体电路结构可以根据实际需求设置，本公开不做限定。

步骤202，针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。

其中，计时器可以设置为一个或多个，对于一个计时器的情况，该计时器连接至少两个通道，使该至少两个通道共享该计时器的计时，每个通道连接一个传感器，用于产生触发该传感器采集数据的波形。对于多个计时器的情况，可以是每个计时器连接至少一个通道，多个计时器受第一时钟源的对时信号的同步触发进行复位，每个通道则基于其连接的计时器的计时产生触发对应传感器采集数据的波形。该至少两个通道为预先设置的用于产生波形的波形生成通道。一个通道对应的预设波形参数可以包括该通道开始产生波形的波形输出时间点及波形周期等与波形相关的参数，可以根据实际需求为不同的传感器设置不同或相同的预设波形参数，具体不做限定。比如一个传感器的波形输出时间点为3ms(毫秒)，波形周期为10ms，另一个传感器的波形输出时间点为11ms，波形周期为15ms。每个通道可以设置对应的波形发生器，用于根据对应的预设波形参数生成波形。预设波形参数可以预先写入寄存器中。

可选地，每个通道可以对应一个寄存器，通道与寄存器一一对应，每个通道对应的预设波形参数则写入该通道对应的寄存器。

可选地，多个通道可以共用一个寄存器，不同通道的预设波形参数写入该通道在该寄存器中的对应区域，也即将一个寄存器按通道进行区域划分，每个区域对应一个通道，存储该通道对应的预设波形参数。不同通道对应的预设波形参数的具体存储方式可以根据实际需求设置，本公开实施例不做限定。

需要说明的是，多个传感器需要是能够支持通过外部触发工作的模式，比如摄像头需要使用具有触发pin机制的摄像头，可以接收来自多传感器时间同步装置的波形信号进行同步模式下的拍照。

本实施例提供的多传感器时间同步方法，通过为多个传感器并行设置分别对应的波形生成通道，多个通道基于计时器的计时及各自的预设波形参数，生成各自的波形触发对应的传感器采集数据，由于计时器直接受对时时钟源的触发，并能够并行触发生成多个传感器的波形，无需借助CPU响应中断来控制GPIO引脚触发传感器，因此不会受CPU排程的影响而产生延迟，从而有效提高了多传感器时间同步的精度。

在一个可选示例中，图3是本公开一个示例性实施例提供的步骤202的流程示意图，在本示例中，预设波形参数至少包括波形周期和波形输出时间点；相应的，步骤202具体可以包括以下步骤：

步骤2021，针对各通道中的第一通道，当计时器的计时到达第一通道的波形输出时间点时，触发生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器。

其中，第一通道可以是各通道中的任一通道，第一传感器则为与第一通道连接的传感器。计时器复位后开始计时，当计时器的计时到达第一通道的波形输出时间点时，触发第一通道生成其对应的触发第一传感器的波形，从而触发第一传感器采集数据。不同通道的波形输出时间点可以相同也可以不同，具体可以根据实际需求设置。比如，通道1的波形输出时间点为3ms，通道2的波形输出时间点为11ms。

在实际应用中，对于每个通道，可以通过比较器将计时器的计时与该通道对应的寄存器中的波形输出时间点进行比较，通过比较器的输出触发该通道的波形发生器生成波形，即生成对时后的第一个波形。

可选的，对于第一通道，可以是基于与其他通道共享的一个计时器的计时触发波形的产生，也可以是基于该第一通道对应的计时器的计时触发波形的产生，具体可以根据实际需求设置，本实施例不做限定。

步骤2022，根据第一通道对应的波形周期，周期性地触发生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器。

在基于计时器的计时触发生成第一个波形后，则根据第一通道对应的波形周期，持续周期性地触发生成波形即可，直至下一次对时。波形发生器周期性地生成并输出波形的工作原理不再赘述。

本公开可以针对不同通道的传感器设置不同的波形输出时间点和波形周期，从而满足各传感器的不同需求，提高通用性。

在一个可选示例中，图4是本公开另一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图，本示例中，在根据第一通道对应的波形周期，周期性地触发生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器的过程中，本公开的方法还包括：

步骤203，响应于第一时钟源的第二对时信号，再次复位计时器。

步骤204，针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。

其中，第二对时信号与前述第一对时信号类似，在此不再赘述。步骤203和步骤204的具体操作与前述步骤201和202类似，属于步骤201和202的重复操作，在此不再赘述。

示例性的，图5是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图，本示例中，该方法具体包括：

1、响应于第一时钟源的对时信号，复位计时器。

2、针对各通道中的第一通道，当计时器的计时到达第一通道的波形输出时间点时，触发生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器。

3、根据第一通道对应的波形周期，周期性地触发生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器。若再次接收到对时信号，返回步骤1。

本公开可以根据实际需求设置多次对时，以保证该多传感器与其他设备的时间同步，其中，其他设备可以包括激光雷达、红外线传感器及其他需要时间同步的设备中的至少一种，比如激光雷达也会接受第一时钟源的对时信号，实现多摄像头与激光雷达的时间同步。

图6是本公开又一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图。

在一个可选示例中，在针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器之前，本公开的方法还包括：

步骤301，接收波形参数写入指令，波形参数写入指令包括至少一个通道对应的预设波形参数。

步骤302，根据波形参数写入指令，将至少一个通道对应的预设波形参数写入对应通道的寄存器。

其中，每个通道可以设置有自己的寄存器，用于存储其对应的预设波形参数。

可选地，波形参数写入指令可以由用户触发，比如用户通过交互界面输入相应的请求，电子设备获取用户输入的请求生成波形参数写入指令。

可选地，波形参数写入指令也可以是根据可移动设备的运动场景自动触发，可移动设备即是传感器所在的设备，比如车辆、机器人等。比如自动驾驶场景中，车辆在前进状态和倒车状态的预设波形参数不同，则当检测到车辆的倒车状态时，可以根据预设规则生成倒车状态对应的波形参数写入指令，将倒车状态对应的预设波形参数写入寄存器。具体可以根据实际需求设置。

可选地，若多个通道共用一个寄存器，则根据波形参数写入指令，将至少一个通道对应的预设波形参数写入对应通道在寄存器中的对应区域中。

本公开可以根据实际需求为不同的通道的寄存器写入不同的预设波形参数，从而使得不同通道能够在不同时间点产生不同周期的波形，以满足多个传感器的不同需求。

在一个可选示例中，在针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器之后，本公开的方法还包括：

步骤401，接收波形参数更新指令，波形参数更新指令包括至少一个通道对应的新预设波形参数。

步骤402，根据波形参数更新指令，将至少一个通道对应的新预设波形参数写入对应通道的寄存器。

其中，波形参数更新指令可以在需要更新预设波形参数时由相关用户触发，比如自动驾驶车辆在不同的驾驶场景可能需要的拍摄需求不同，当需要将车辆换到另一驾驶场景时，则可以触发预设波形参数的更新。再比如，当需要将本公开的多传感器时间同步装置从一种场景换到另一种场景应用时，或者其他任意需要更新预设波形参数时，均可触发预设波形参数的更新流程。

在一个可选示例中，本公开的方法还可以包括向各传感器分别发送对应的初始化指令，以使各传感器根据分别对应的初始化指令进行初始化，一个传感器对应的初始化指令可以包括该传感器的各种参数，比如摄像头的分辨率、拍摄模式及其他相关参数，传感器初始化后进入等等触发工作的状态，比如摄像头初始化后进入等待触发拍照的状态。

在一个可选示例中，可以将各通道分为至少两组，每组至少包括一个通道，每组对应一个计时器；响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器，包括：各组分别对应的计时器响应于第一对时信号进行复位；针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，包括：针对各组中的各通道，分别基于各通道对应的计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形。

具体来说，可以设置至少两个计时器，将各通道分为至少两组，每组共享一个计时器，对于一个组来说，该组中的各通道对应的计时器即为该组对应的计时器。由于计时器的计时数据需要传输到各通道比较器与各通道对应的波形输出时间点进行比较，因此，当各通道共用一个计时器是，需要设置该计时器到各通道的多个数据传输线路，导致数据传输线路较长，且线路布局不便，通过增加计时器，可以有效减少传输线路长度，且提高线路布局的便捷性。

可选地，图7是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步方法的流程示意图，在本示例中，每个通道对应一个计时器，即包括多个计时器，计时器与通道一一对应。该方法具体包括：

步骤3031，至少两个通道中的各通道分别对应的计时器响应于第一对时信号进行复位。

步骤3032，针对至少两个通道中的各通道，分别基于各通道对应的计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形。

具体来说，为每个通道设置一个计时器，多个计时器共享第一时钟源的第一对时信号实现同步复位，比如第一时钟源可以通过一进多出的同步信号线分别与各通道分别对应的计时器连接，将第一对时信号同步传输给各通道分别对应的计时器，使得各通道分别对应的计时器能够同步复位到初始时刻(比如0ms时刻)，每个通道可以基于该通道对应的计时器及该通道对应的预设波形参数，触发生成该通道对应的波形。具体基于计时器及预设波形参数触发生成波形的原理与前述内容类似，在此不再赘述。

通过为每个通道设置一个对应的计时器，可以将计时器设置到与各通道中其他相关部件更近或更便利的位置，从而进一步减少数据传输线路长度，更加便于数据传输线路的布局，虽然与第一时钟源连接需要增加一定的信号线，但相对于数据传输线路，信号线的传输量非常小，因此，为每个通道设置一个对应的计时器，能够带来较大的收益，提高数据传输效率。

本公开实施例提供的任一种多传感器时间同步方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种多传感器时间同步方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种多传感器时间同步方法。下文不再赘述。

示例性装置

图8是本公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图。该实施例的装置可用于实现本公开相应的方法实施例，如图8所示的装置包括：计时器501和多通道波形生成模块502。

计时器501，与第一时钟源连接，响应于第一时钟源的第一对时信号进行复位。

多通道波形生成模块502，分别与计时器501及多个传感器连接，用于针对至少两个通道中的各通道，分别基于计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据。

在一个可选示例中，图9是本公开一示例性实施例提供的多通道波形生成模块的结构示意图，本示例中，以N个传感器为例，N为大于1的正整数。预设波形参数至少包括波形周期和波形输出时间点，多通道波形生成模块502包括至少两个通道分别对应的波形生成单元5021，每个波形生成单元5021包括波形发生器50211和用于存储对应通道的预设波形参数的寄存器50212。

各通道中第一通道对应的第一波形生成单元，用于将计时器501的计时与第一波形生成单元中的寄存器的波形输出时间点进行比较，根据比较结果触发第一波形生成单元中的第一波形发生器生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器；第一波形生成单元，还用于根据第一通道对应的波形周期，周期性地触发第一波形发生器生成第一通道对应的波形，并输出给第一通道对应的第一传感器。

其中，每个通道中的波形发生器50211可以采用任意可实施的能够生成需要的波形的电子器件，具体电路结构可以根据实际需求设置，本公开不做限定。每个通道中的寄存器50212的结构也可以根据实际需求设置，本公开不做限定。

可选地，波形生成单元5021还可以包括比较器，或者波形发生器50211包括比较器，比较器的具体电路结构具体可以根据实际需求设置。

示例性的，图10是本公开一示例性实施例提供的一个通道的工作原理示意图。本示例中，该通道的波形生成单元5021还包括比较器50213，计时器501的计时与波形生成单元5021中的寄存器50212的波形输出时间点作为比较器50213的两个输入进行比较，比较器50213输出比较结果，比较结果为计时器501的计时是否等于寄存器50212的波形输出时间点的结果，比如寄存器50212的波形输出时间点为3ms，当计时器501的计时小于3ms时，比较器50213输出的比较结果为低电平或0，当计时器501的计时到达3ms，则比较器50213输出的比较结果为高电平或1，波形发生器生成波形的触发方式则可以设置为高电平或1，即当比较器输出高电平或1信号时，生成相应的波形。比较器的具体实现方式及波形发生器的具体触发方式可以根据实际需求相应设置，本公开实施例不做限定。从而可以根据比较器50213输出的比较结果，触发波形生成单元5021中的波形发生器50211生成该通道的波形，并输出给该通道对应的传感器i；波形发生器50211，还用于根据寄存器50212中的波形周期，周期性地生成该通道对应的波形，并输出给传感器i。

示例性的，图11是本公开一示例性实施例提供的对时信号及各通道生成的波形示意图。本示例中，以两个通道为例。

在一个可选示例中，在所述多通道波形生成模块输出各所述通道分别对应的波形过程中，所述计时器501还响应于所述第一时钟源的第二对时信号再次进行复位；所述多通道波形生成模块502则针对所述至少两个通道中的各所述通道，分别基于所述计时器501、及各所述通道对应的预设波形参数，触发生成各所述通道分别对应的波形，并输出给各所述通道分别对应的传感器。

图12是本公开另一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图。

在一个可选示例中，本公开的装置还包括：第一接收模块503和第一处理模块504。第一接收模块503，用于接收波形参数写入指令，波形参数写入指令包括至少一个通道对应的预设波形参数；第一处理模块504，用于根据第一接收模块503接收的波形参数写入指令，将至少一个通道对应的预设波形参数写入对应通道的寄存器。

可选地，多个通道也可以共用一个寄存器，不同通道的预设波形参数写入该通道在该寄存器中的对应区域。不同通道对应的预设波形参数的具体存储方式可以根据实际需求设置。

在一个可选示例中，本公开的装置还包括：第二接收模块505和第二处理模块506。第二接收模块505，用于接收波形参数更新指令，波形参数更新指令包括至少一个通道对应的新预设波形参数；第二处理模块506，用于根据第二接收模块505接收到的波形参数更新指令，将新预设波形参数写入对应通道的寄存器。

在一个可选示例中，图13是本公开再一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图。在本示例中，将各通道分为S组，S为大于1的整数，每组至少包括一个通道，计时器501包括各组分别对应的计时器501-1至501-S；多通道波形生成模块，具体用于针对各组中的各通道，分别基于各通道对应的计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形。

具体来说，可以设置至少两个计时器，将各通道分为至少两组，每组共享一个计时器，对于一个组来说，该组中的各通道对应的计时器即为该组对应的计时器。由于计时器的计时数据需要传输到各通道比较器与各通道对应的波形输出时间点进行比较，因此，当各通道共用一个计时器时，需要设置该计时器到各通道的多个数据传输线路，导致数据传输线路较长，且线路布局不便，通过增加计时器，可以有效减少传输线路长度，且提高线路布局的便捷性。

可选地，图14是本公开又一示例性实施例提供的多传感器时间同步装置的结构示意图，本示例中，每个通道对应一个计时器，即包括多个计时器501-1至501-N，计时器与通道一一对应，多个计时器共享第一时钟源的第一对时信号实现同步复位，比如第一时钟源可以通过一进多出的同步信号线分别与各通道分别对应的计时器连接，将第一对时信号同步传输给各通道分别对应的计时器，使得各通道分别对应的计时器能够同步复位到初始时刻(比如0ms时刻)，每个通道可以基于该通道对应的计时器及该通道对应的预设波形参数，触发生成该通道对应的波形。具体基于计时器及预设波形参数触发生成波形的原理与前述内容类似，在此不再赘述。

在一个可选示例中，各计时器可以设置在多通道波形生成模块中的各通道中，具体设置方式可以根据实际需求设置。

在一个可选示例中，本公开的装置还可以包括第一发送模块，用于向各传感器分别发送对应的初始化指令，以使各传感器根据分别对应的初始化指令进行初始化，一个传感器对应的初始化指令可以包括该传感器的各种参数，比如摄像头的分辨率、拍摄模式及其他相关参数，传感器初始化后进入等等触发工作的状态，比如摄像头初始化后进入等待触发拍照的状态。

本公开的多传感器时间同步装置可以设置在电子设备中相关的处理芯片中，比如自动驾驶场景中，可以设置在车载计算平台的AI处理芯片中，也可以设置在其他相关处理芯片中，只要能够与传感器连接实现多传感器的时间同步即可，具体不做限定。

本公开的多传感器时间同步方法和装置，在预先设定好波形发生器的预设波形参数(包括相对的波形输出时间点和波形周期)后，等接收到对时信号，即能对时回到相对时间的0ms位置(即初始时间)并准确的在相对的波形输出时间点发出波形，通过对时信号的持续产生就可以持续对时回到0ms位置，实现多通道产生的波形能够同步在一个时间轴上，共享一个计时器，不同通道能设定在时间轴上的不同起点，从而能够在不需要CPU协助处理的情况下完成低延时、低CPU占比的传感器同步机制，并且，除了在初始化和写入预设波形参数时需要软件辅助，而在时间同步时，基于计时器、多通道波形生成模块的波形生成单元和寄存器等硬件结构即可实现，无需软件介入，可以有效减少软件处理造成的延迟，进一步提高时间同步的精度。

本公开实施例还提供了一种多传感器时间同步系统，图15是本公开一示例性实施例提供的多传感器时间同步系统的结构示意图，该系统包括：第一时钟源601和如上任一实施例或示例提供的多传感器时间同步装置50。

第一时钟源601，用于产生对时信号，并发送给多传感器时间同步装置50和其他传感器，以实现多传感器时间同步装置50与其他传感器的时间同步；多传感器时间同步装置50，响应于第一时钟源601的对时信号，实现与多传感器时间同步装置50连接的多个传感器的时间同步。

第一时钟源601产生的对时信号发送给多传感器时间同步装置和其他传感器，实现多传感器时间同步装置50与其他传感器对时进行时间同步，其他传感器比如可以为激光雷达、红外传感器等需要与上述多个传感器时间同步的设备。多传感器时间同步装置50接收到对时信号复位计时器作为该多个传感器的共享0时刻，多个传感器的触发可以根据与其他传感器的数据融合需求来设置，在实现多个传感器之间时间同步的同时，实现多个传感器与其他传感器的时间同步，有效保证数据融合的精度。

在一个可选示例中，该系统还可以包括处理模块，用于处理同步后的各传感器采集的传感数据，以根据各传感器的传感数据进行感知，进而基于感知结果进行侦测、识别、决策、规划、控制等。

在一个可选示例中，如图15所示，该系统还可以包括与多传感器时间同步装置50连接的N个传感器以及M个其他传感器，M为正整数，N为大于1的正整数。

其中，N个传感器比如可以为N个摄像头，M个其他传感器比如可以为激光雷达、毫米波雷达、红外线传感器等，具体不做限定。

多传感器时间同步装置50包括与第一时钟源601连接的计时器501、及多通道波形生成模块502，多通道波形生成模块502包括N个通道分别对应的波形生成单元5021，每个波形生成单元5021包括波形发生器50211和用于存储对应通道的预设波形参数的寄存器50212，每个波形发生器50211与N个传感器中的一个传感器连接，也即N个通道分别对应一个传感器。M个其他传感器分别与第一时钟源601连接，根据第一时钟源601输出的对时信号进行对时，实现M个其他传感器之间的时间同步、及M个其他传感器与N个传感器的时间同步。多传感器时间同步装置50的各个部件的具体功能及原理参见前述实施例，在此不再赘述。

示例性电子设备

本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现本公开上述任一实施例所述的多传感器时间同步方法。

在一个可选示例中，该电子设备还包括如上任一实施例或示例提供的计时器和多通道波形生成模块。处理器具体用于实现各传感器的初始化、向各通道的寄存器写入预设波形参数、及更新预设波形参数等相关功能。计时器接收对时信号进行复位并计时，触发各通道生成分别对应的传感器的触发波形，触发传感器采集数据给处理器，处理器基于各传感器采集的数据进行处理，获得感知结果，进而基于感知结果进行决策控制，实现可移动设备的运动。

图16是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。本实施例中，该电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

例如，该输入装置13可以是上述的麦克风或麦克风阵列，用于捕捉声源的输入信号。

此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图16中仅示出了该电子设备10中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (13)

1.一种多传感器时间同步方法，包括：

响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器；

针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据；每个通道连接一个传感器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设波形参数至少包括波形周期和波形输出时间点；

所述分别基于所述计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，包括：

针对各所述通道中的第一通道，当所述计时器的计时到达所述第一通道的波形输出时间点时，触发生成所述第一通道对应的波形，并输出给所述第一通道对应的第一传感器；

根据所述第一通道对应的波形周期，周期性地触发生成所述第一通道对应的波形，并输出给所述第一通道对应的第一传感器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在根据所述第一通道对应的波形周期，周期性地触发生成所述第一通道对应的波形，并输出给所述第一通道对应的第一传感器的过程中，所述方法还包括：

响应于所述第一时钟源的第二对时信号，再次复位所述计时器；

针对所述至少两个通道中的各所述通道，分别基于所述计时器、及各所述通道分别对应的预设波形参数，触发生成各所述通道分别对应的波形，并输出给各所述通道分别对应的传感器，以触发各所述传感器采集数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，各所述通道分为至少两组，每组至少包括一个通道，每组对应一个计时器；所述响应于第一时钟源的第一对时信号，复位计时器，包括：

各组分别对应的所述计时器响应于所述第一对时信号进行复位；

所述针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道分别对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，包括：

针对各组中的各所述通道，分别基于各所述通道对应的计时器、及各所述通道分别对应的预设波形参数，触发生成各所述通道分别对应的波形。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中，在针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器之前，还包括：

接收波形参数写入指令，所述波形参数写入指令包括至少一个所述通道对应的预设波形参数；

根据所述波形参数写入指令，将所述至少一个所述通道对应的预设波形参数写入对应通道的寄存器。

6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中，在针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器之后，还包括：

接收波形参数更新指令，所述波形参数更新指令包括至少一个所述通道对应的新预设波形参数；

根据所述波形参数更新指令，将所述至少一个所述通道对应的新预设波形参数写入对应通道的寄存器。

7.一种多传感器时间同步装置，包括：

计时器，与第一时钟源连接，响应于所述第一时钟源的第一对时信号进行复位；

多通道波形生成模块，分别与所述计时器及多个传感器连接，用于针对至少两个通道中的各通道，分别基于所述计时器、及各通道对应的预设波形参数，触发生成各通道分别对应的波形，并输出给各通道分别对应的传感器，以触发各传感器采集数据；每个通道连接一个传感器。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述预设波形参数至少包括波形周期和波形输出时间点；所述多通道波形生成模块包括所述至少两个通道分别对应的波形生成单元，每个所述波形生成单元包括波形发生器和用于存储对应通道的预设波形参数的寄存器；

各所述通道中第一通道对应的第一波形生成单元，用于将所述计时器的计时与所述第一波形生成单元中的寄存器的波形输出时间点进行比较，根据比较结果触发所述第一波形生成单元中的第一波形发生器生成所述第一通道对应的波形，并输出给所述第一通道对应的第一传感器；

所述第一波形生成单元，还用于根据所述第一通道对应的波形周期，周期性地触发所述第一波形发生器生成所述第一通道对应的波形，并输出给所述第一通道对应的第一传感器。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，在所述多通道波形生成模块输出各所述通道分别对应的波形过程中，所述计时器还响应于所述第一时钟源的第二对时信号再次进行复位；

所述多通道波形生成模块则针对所述至少两个通道中的各所述通道，分别基于所述计时器、及各所述通道对应的预设波形参数，触发生成各所述通道分别对应的波形，并输出给各所述通道分别对应的传感器。

10.根据权利要求7所述的装置，其中，各所述通道分为至少两组，每组至少包括一个通道，所述计时器包括各组分别对应的计时器；

所述多通道波形生成模块，具体用于针对各组中的各所述通道，分别基于各所述通道对应的计时器、及各所述通道分别对应的预设波形参数，触发生成各所述通道分别对应的波形。

11.一种多传感器时间同步系统，包括：

第一时钟源，用于产生对时信号，并发送给多传感器时间同步装置和其他传感器，以实现所述多传感器时间同步装置与所述其他传感器的时间同步；

如权利要求7-10任一所述的多传感器时间同步装置，响应于所述第一时钟源的所述对时信号，实现与所述多传感器时间同步装置连接的多个传感器的时间同步。

12.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-6任一所述的多传感器时间同步方法。

13.一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-6任一所述的多传感器时间同步方法。