CN117518770A - 一种时间管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时间管理系统及方法。所述系统包括：时钟源，硬件单元，与所述时钟源连接的时间管理模块，以及分别与所述硬件单元和所述时间管理模块连接的驱动模块；时钟源，向时间管理模块发送时间同步信号；时间管理模块，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为驱动模块提供时间戳；硬件单元，将采集到的数据发送至所述驱动模块；驱动模块，当接收到所述硬件单元发送的数据时，向时间管理模块获取当前时刻的时间戳，并将数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。通过时间管理模块为硬件单元提供时间戳，能够为系统提供高精度的时间基准。

Description

一种时间管理系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及定位导航授时技术领域，尤其涉及一种时间管理系统及方法。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)信号到达地面已经比较微弱，无法穿透室内、地下等环境，并容易受到有意或无意的干扰，所以提出了以北斗为核心、多源互补与信息融合的国家综合体系(Positioning-Navigation-Timing，PNT)。PNT是定位(positing)、导航(navigating)、授时(timing)体系的简称，是一个涉及陆海空天一体化的庞大体系工程，全球卫星导航系统是其主要组成部分，PNT体系同时也是全球卫星导航系统的进一步完善与深化。

在PNT体系下存在多个传感器源：GNSS，惯性传感器(Inertial MeasurementUnit，IMU)，图像传感器Camera，激光雷达(Light Detection and Ranging，Lidar)。各传感器采样频率不一致，并且传感器从采集数据到处理到发送到处理器内部存在延时，且延时的时长不稳定。为了提升多源融合定位的精度，需要精准获取各传感器输出数据的时刻做数据融合，如何精准地为系统提供高精度时间基准为现有技术亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种时间管理系统及方法，以解决现有技术中无法精准地为系统提供高精度时间基准为现有技术亟需解决的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种时间管理系统，所述系统包括：时钟源，硬件单元，与所述时钟源连接的时间管理模块，以及分别与所述硬件单元和所述时间管理模块连接的驱动模块；

所述时钟源，向所述时间管理模块发送时间同步信号；

所述时间管理模块，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳；

所述硬件单元，将采集到的数据发送至所述驱动模块；

所述驱动模块，当接收到所述硬件单元发送的数据时，向时间管理模块获取当前时刻的时间戳，并将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。

根据本发明的另一方面，提供了一种时间管理方法，所述方法包括：

通过时钟源向时间管理模块发送时间同步信号；

通过时间管理模块接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳；

通过硬件单元将收集到的数据发送至所述驱动模块；

通过驱动模块接收所述数据和所述时间戳，将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。

本发明实施例的一种时间管理系统及方法，所述系统包括：时钟源，硬件单元，与所述时钟源连接的时间管理模块，以及分别与所述硬件单元和所述时间管理模块连接的驱动模块；时钟源，向时间管理模块发送时间同步信号；时间管理模块，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为驱动模块提供时间戳；硬件单元，将采集到的数据发送至所述驱动模块；驱动模块，当接收到所述硬件单元发送的数据时，向时间管理模块获取当前时刻的时间戳，并将数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。通过时间管理模块为硬件单元提供时间戳，能够为系统提供高精度的时间基准，解决了现有技术中无法精准地为系统提供高精度时间基准为现有技术亟需解决的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种时间管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种时间管理系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种针对图像传感器时间同步的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种针对图像传感器时间同步的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种时间管理系统提供同一时间基准的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种同步协议的示意图；

图7为本发明实施例二提供的一种时间管理方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

现有技术通常采用两种方式提升多源融合定位的精度：(1)使用GNSS，IMU，Camera，Lidar模块分别产生时间戳，时间戳随数据一起发送给处理器，处理器对各模块的时间戳进行处理，获取数据间的相对时间；(2)在处理器中，使用处理器内部的时间基准，在获取GNSS，IMU，Camera，Lidar数据时刻，为数据添加处理器内部时钟基准的时间戳。上述方式一依赖硬件时钟电路，成本较高，而方式二由于各传感器总线传输速率差异，存在延迟，处理器系统内部时间基准不稳定，长时间工作存在漂移。各传感器时间同步精度很难保障1ms以内。现有方案局限于单系统单设备内部，不适配多系统，多设备的应用场景，因此本申请提出了一种时间管理系统，能够解决现有技术中存在的问题。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种时间管理系统的结构示意图，该系统可适用于PNT领域中为系统提供精确的时间基准的情况，并可执行一种时间管理方法。

如图1所示，本发明实施例一提供的一种时间管理系统，包括：时钟源10，硬件单元20，与时钟源10连接的时间管理模块30，以及分别与硬件单元20和时间管理模块30连接的驱动模块40；

时钟源10，向时间管理模块30发送时间同步信号；

时间管理模块30，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为驱动模块40提供时间戳；

硬件单元20，将采集到的数据发送至驱动模块40；

驱动模块40，当接收到硬件单元20发送的数据时，向时间管理模块30获取当前时刻的时间戳，并将所述数据、时间戳驱动模块40的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。

其中，时钟源10可以是用于提供当前时刻的准确时间的模块，时钟源10可以通过时间同步信号将时间信息发送给时间管理模块30。时间管理模块30可以是用于为系统中的其他模块提供统一的时间基准的模块。时间戳可以是字符或编码信息的序列，用于标识何时发生特定事件。

在本实施例中，时钟源10可以将时间信息通过时间同步信号发送给时间管理模块30，根据时钟源类型的不同，发送的时间同步信号也可以不同；时间管理模块30可以接收时钟源10发送的时间同步信号并对其进行分析，提取其中的时间信息，并根据时间信息调整自身的时间。本实施例可以基于外部的时钟源一直维持一个高精度时间，需要说明的是，当外部时钟源无法提供高精度的时间时，系统可以通过自身的高精度定时器维持系统的时间，当外部时钟源可以提供高精度的时间后，再根据外部时钟源提供的高精度时间校准系统时间。

其中，硬件单元20可以是用于采集数据的传感器，驱动模块40可以是用于处于硬件单元20所采集的数据的驱动。在系统中可以有多个不同类型的硬件单元，不同类型的硬件单元所使用的驱动模块不同，同一类型的硬件单元将数据发送给同一个对应的驱动模块。关键字可以是用于标识数据类型的关键字。内存可以是指在程序开始运行时由编译器分配的内存。内存的类型本实施例不做限定，例如，本实施例可以使用静态内存作为内存。

在本实施例中，硬件单元20可以按照设定间隔或不定时采集数据，并将采集到的数据发送至驱动模块40，驱动模块40接收到数据时，可以向时间管理模块30获取标识当前时间的时间戳，并将所述数据、时间戳驱动模块40的关键字写入内存，以使在后续系统对不同硬件单元20获取的数据进行融合时，可以根据时间戳将同一时刻的数据融合在一起。通过内存缓存数据，当算法及应用程序从内存中读取数据时，无须担心丢失数据的问题。

在一个实施例中，硬件单元20包括以下至少一种：GNSS，惯性传感器IMU，图像传感器以及激光雷达；相应的，驱动模块40包括以下至少一种：GNSS驱动，IMU驱动，图像传感器驱动以及激光雷达驱动。

其中，GNSS可以是用于获取卫星信号的传感器，IMU可以是用于获取IMU数据的传感器，图像传感器Camera可以是用于获取图像数据的传感器，激光雷达Lidar可以是用于获取雷达数据的传感器。GNSS驱动可以是用于处理GNSS获取到的数据，IMU驱动可以是用于处理IMU采集到的数据，图像传感器驱动可以是用于处理图像传感器采集到的数据，激光雷达驱动可以是用于处理激光雷达采集到的数据。

在本实施例中，硬件单元20可以包括GNSS，惯性传感器IMU，图像传感器以及激光雷达，驱动模块40包括以下至少一种：GNSS驱动，IMU驱动，图像传感器驱动以及激光雷达驱动。通过不同的硬件单元可以获取不同的数据，通过不同的驱动模块可以处理不同类型的数据。不同的硬件单元和驱动模块在系统中可以独立存在，不需要互相连接。

示例性的，图2为本发明提供的一种时间管理系统的结构示意图，如图2所示，PNT的硬件单元包括GNSS、Camera、IMU以及Lidar，硬件单元中的传感器采集到数据后将数据发送至对应的驱动中，GNSS将数据发送至GNSS驱动，Camera将数据发送至Camera驱动，IMU将数据发送至IMU驱动，Lidar将数据发送至Lidar驱动。

IMU驱动，图像传感器驱动以及激光雷达驱动分别向时间管理模块获取时间戳，并将时间戳、数据以及关键字存至内存。例如，IMU驱动将数据按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入IMU关键字，表明是IMU数据；图像传感器驱动将数据按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入CAMERA关键字，表明是Camera数据。激光雷达驱动将数据按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入LIDAR关键字，表明是Lidar数据。

本发明实施例一提供的一种时间管理系统，所述系统包括：时钟源，硬件单元，与所述时钟源连接的时间管理模块，以及分别与所述硬件单元和所述时间管理模块连接的驱动模块；时钟源，向时间管理模块发送时间同步信号；时间管理模块，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为驱动模块提供时间戳；硬件单元，将采集到的数据发送至所述驱动模块；驱动模块，当接收到所述硬件单元发送的数据时，向时间管理模块获取当前时刻的时间戳，并将数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。通过时间管理模块为硬件单元提供时间戳，能够为系统提供高精度的时间基准，解决了现有技术中无法精准地为系统提供高精度时间基准为现有技术亟需解决的问题。

在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

在一个实施例中，时钟源10包括以下至少一种：全球导航卫星系统GNNS，时间同步服务PTP以及原子钟，所述GNNS、所述PTP和所述原子钟分别与时间管理模块30连接；相应的，所述时间同步信号包括：PPS、PTP时间同步报文以及原子钟时间同步报文；

所述GNNS，用于发送秒脉冲PPS至时间管理模块30；

所述PTP，用于发送PTP时间同步报文至时间管理模块30；

所述原子钟，用于发送原子钟时间同步报文至时间管理模块30。

其中，时钟源10可以包括GNNS、时间同步服务PTP以及原子钟，GNNS既可以作为采集数据的传感器，也可以作为时钟源。精确时间协议(Precision Time Protocol，PTP)是用于在网络中进行时钟同步的协议。原子钟是一种时钟，以原子共振频率标准来计算及保持时间的准确。基于时钟源的不同，时间同步信号也可以包括秒脉冲(Pulse Per Second，PPS)、PTP时间同步报文以及原子钟时间同步报文。PPS可以是GNSS产生的秒脉冲信号。PTP时间同步报文可以是时间同步服务发送的时间同步报文，原子钟时间同步报文可以是原子钟发送的时间同步报文。

在本实施例中，时钟源10可以包括全球导航卫星系统GNNS，时间同步服务PTP以及原子钟中的至少一个，以GNSS发送的PPS(秒脉冲信号)为例，可以实现误差≤50ns。以GNSSPPS为时间基准可以从GNSS卫星星历中解析卫星绝对时间T-utc，给系统授时，同时系统也可以通过该时间对外给别的设备提供授时服务。本实施例中的外部时钟源不局限GNSS，兼容以硬件芯片原子钟为时钟基准的方案，也可以兼容以芯片间时间同步服务为基准的方案，其中芯片间时间同步服务可以实现误差亚微秒级。

在一个实施例中，时钟源10的优先级为：GNSS大于原子钟大于时间同步服务。

在本实施例中，时钟源10的优先级可以是GNSS大于原子钟大于时间同步服务，即当存在GNSS时钟源时，优先以GNSS所发送的时间为准。

在一个实施例中，所述IMU包括支持通用输入输出端口GPIO中断的IMU，以及不支持GPIO中断的IMU。

在本实施例中，针对支持通用输入输出端口GPIO中断的IMU，以及不支持GPIO中断的IMU，均可以进行时间同步。例如，以IMU 100Hz为例，针对支持通用输入输出端口GPIO中断的IMU，IMU安排配置的固定频率进行采样，IMU输出数据前以GPIO中断的方式通知处理器IMU数据准备就绪，处理器可以使IMU驱动在GPIO中断触发函数中读取IMU数据并从时间管理模块提供的接口中获取绝对时间戳，按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入IMU关键字，表明是IMU数据。针对不支持GPIO中断的IMU，处理器使用内部的高精度定时器，通过GPIO输出100Hz脉冲信号，并与PPS保持同步。IMU数据实现了等间隔采样。通过定时中断触发读取IMU数据并从时间管理模块提供的接口中获取绝对时间戳，按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入IMU关键字，表明是IMU数据。

在一个实施例中，所述图像传感器包括支持外部硬件触发曝光的图像传感器，以及不支持外部硬件触发曝光的图像传感器。

在本实施例中，针对支持外部硬件触发曝光的图像传感器，以及不支持外部硬件触发曝光的图像传感器，均可以进行时间同步。例如，以25fps为例，图3为本发明实施例提供的一种针对图像传感器时间同步的示意图，如图3所示，针对支持外部硬件触发曝光的Camera，处理器使用内部高精度定时器，通过GPIO输出25Hz脉冲信号。由于Camera每一帧图片曝光时间受光线影响不一致，因此用上一帧的曝光时间作为评估不断修正触发拍照的脉冲信号，以达到Camera输出图片时刻与PPS保持同步，且是40ms等间隔对齐的。通过定时中断触发读取Camera数据并从时间管理模块提供的接口中获取绝对时间戳，按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入CAMERA关键字，表明是Camera数据。

图4为本发明实施例提供的另一种针对图像传感器时间同步的示意图，如图4所示，针对不支持外部触发拍照的Camera，使用Camera输出的帧同步信号XVS去评估Camera出图时刻。通过定时中断触发读取Camera数据并从时间管理模块提供的接口中获取绝对时间戳，按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入CAMERA关键字，表明是Camera数据。

在一个实施例中，所述GNSS驱动，用于接收GNSS发送的数据，将GNSS发送的数据所包括的协调世界时UTC时间发送给时间管理模块30，将所述UTC时间、接收到的数据以及GNSS关键字写入内存；

相应的，时间管理模块30，用于在接收到所述UTC时间后，基于UTC时间调整自身的时间。

其中，协调世界时(Universal Time Coordinated，UTC)是全球通用的时间标准。

在本实施例中，当GNSS驱动接收到GNSS发送的数据后，由于GNSS采集的数据中还包括时间数据UTC时间，且该UTC时间可以指示准确的时间，因此GNSS驱动无需向时间管理模块30获取时间戳，且还可以将UTC时间发送给时间管理模块，以使时间管理模块30，基于UTC时间调整自身的时间。示例性的，图5为本发明实施例提供的一种时间管理系统提供同一时间基准的流程示意图，如图5所示，可以把GNSS驱动也作为一种提供时间基准的模块。

在一个实施例中，所述硬件单元发送的数据包括GNSS数据、IMU数据、图像传感器数据以及激光雷达数据中的一个或多个；所述系统还包括处理器，具体用于：

当需要融合的数据为GNSS数据或IMU数据时，直接将所述时间戳作为GNSS数据或IMU数据的获取时间；

当需要融合的数据为图像传感器数据时，获取图像传感器数据的出图时刻，根据所述出图时刻以及时间戳确定图像传感器数据的获取时间；

当需要融合的数据为激光雷达数据时，确定所述激光雷达的网络延迟和时钟偏差，根据所述网络延迟、所述时钟偏差以及时间戳确定激光雷达数据的获取时间。

其中，GNSS数据可以是GNSS发送的数据，IMU数据可以是IMU发送的数据，图像传感器数据可以是图像传感器发送的数据，激光雷达数据可以是激光雷达发送的数据。网络延迟可以是激光雷达发送数据时的延迟时间，时钟偏差可以是激光雷达发送数据时的时钟偏差时间。获取时间可以是实际上采集数据的时间，获取时间可以在需要融合数据的时候计算，也可以在驱动接收到数据时计算，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，当需要融合的数据为GNSS数据或IMU数据时，可以直接将所述时间戳作为GNSS数据或IMU数据的获取时间；当需要融合的数据为图像传感器数据时，由于图像的获取时间与图像的出图时间并不一致，因此需要先获取图像传感器数据的出图时刻，根据所述出图时刻以及时间戳确定图像传感器数据实际上的获取时间；当需要融合的数据为激光雷达数据时，需要确定激光雷达的网络延迟和时钟偏差，根据网络延迟、时钟偏差以及时间戳确定激光雷达数据的获取时间。

示例性的，针对Lidar时间同步，以Lidar10Hz为例，处理器与Lidar之间基于以太网连接，使用基于网络的高精度时间同步协议PTP，同步精度可以达到亚微秒级。图6为本发明实施例提供的一种同步协议的示意图，如图6所示，

1)处理器发送同步报文给Lidar，记录此时发送的时刻t1。Lidar设备收到同步报文后，记录收到的时刻t2。

2)处理器将t1时刻放到跟随报文中发送给Lidar设备。由此得到公式1：t1+网络延迟+时钟偏差＝t2。

3)Lidar设备发送延迟请求报文给处理器，记录此时发送的时刻t3。处理器收到延迟请求报文后，记录收到的时刻t4。

4)处理器将t4时刻放到延迟请求响应报文中发送给Lidar设备。由此公式2：t3+网络延迟+时钟偏差＝t4。

5)由2个公式可以计算出：网络延迟＝((t2-t1)+(t4-t1))/2，时钟偏差＝((t2-t1)+(t4-t3))/2。

在确定得到网络延迟和时钟偏差后，可以并基于网络延迟和时钟偏差对激光雷达数据对应的时间戳进行修正，并按照自定义数据格式写入内存中，数据格式帧头加入LIDAR关键字，表明是Lidar数据。

本实施例基于以上方式，可以实现处理器的系统时间、GNSS数据、IMU数据、Camera数据、Lidar数据以时间管理模块提供的同样的时间基准进行数据采样和数据时间戳的对齐。且不依赖于外部硬件时钟电路通过软件方式实现各传感器数据采集和时间同步，也可以适配各种时钟源场景。

在一个实施例中，时间管理模块30，还用于将时间同步信号发送给处理器，以使处理器根据所述时间同步信号调整系统时间。

在本实施例中，时间管理模块30还可以为系统授时，将时间同步信号发送给处理器，以使处理器根据所述时间同步信号调整系统时间，或直接为系统授时。

实施例二

图7为本发明实施例二提供的一种时间管理方法的流程示意图，本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一。

如图7所示，本发明实施例二提供的一种时间管理方法，包括如下步骤：

S210、通过时钟源向时间管理模块发送时间同步信号。

其中，时钟源可以是用于提供当前时刻的准确时间的模块。时间管理模块可以是用于为系统中的其他模块提供统一的时间基准的模块。

在本实施例中，可以通过时钟源将时间信息通过时间同步信号发送给时间管理模块，根据时钟源类型的不同，发送的时间同步信号也可以不同。

S220、通过时间管理模块接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳。

其中，时间戳可以是字符或编码信息的序列，用于标识何时发生特定事件。

在本实施例中，时间管理模块可以接收时钟源发送的时间同步信号并对其进行分析，提取其中的时间信息，并根据时间信息调整自身的时间。

S230、通过硬件单元将收集到的数据发送至所述驱动模块。

其中，硬件单元可以是用于采集数据的传感器，驱动模块可以是用于处于硬件单元所采集的数据的驱动。在系统中可以有多个不同类型的硬件单元，不同类型的硬件单元所使用的驱动模块不同，同一类型的硬件单元将数据发送给同一个对应的驱动模块。

在本实施例中，硬件单元可以按照设定间隔或不定时采集数据，并将采集到的数据发送至驱动模块。可以理解的是，在本实施例中，步骤S220与S230之间的关系是可以同时进行，也可以先后进行，本实施例对此不做限定。

S240、通过驱动模块接收所述数据和所述时间戳，将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。

其中，关键字可以是用于标识数据类型的关键字。内存可以是指在程序开始运行时由编译器分配的内存。

在本实施例中，驱动模块接收到数据时，可以向时间管理模块获取标识当前时间的时间戳，并将所述数据、时间戳驱动模块的关键字写入内存，以使在后续系统对不同硬件单元获取的数据进行融合时，可以根据时间戳将同一时刻的数据融合在一起。

本发明实施例二提供的一种时间管理方法，所述方法包括：通过时钟源向时间管理模块发送时间同步信号；通过时间管理模块接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳；通过硬件单元将收集到的数据发送至所述驱动模块；通过驱动模块接收所述数据和所述时间戳，将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。通过时间管理模块为硬件单元提供时间戳，能够为系统提供高精度的时间基准，解决了现有技术中无法精准地为系统提供高精度时间基准为现有技术亟需解决的问题。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时间管理系统，其特征在于，所述系统包括：时钟源，硬件单元，与所述时钟源连接的时间管理模块，以及分别与所述硬件单元和所述时间管理模块连接的驱动模块；

所述时钟源，向所述时间管理模块发送时间同步信号；

所述时间管理模块，接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳；

所述硬件单元，将采集到的数据发送至所述驱动模块；

所述驱动模块，当接收到所述硬件单元发送的数据时，向时间管理模块获取当前时刻的时间戳，并将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述时钟源包括以下至少一种：全球导航卫星系统GNNS，时间同步服务PTP以及原子钟，所述GNNS、所述PTP和所述原子钟分别与所述时间管理模块连接；相应的，所述时间同步信号包括：PPS、PTP时间同步报文以及原子钟时间同步报文；

所述GNNS，用于发送秒脉冲PPS至所述时间管理模块；

所述PTP，用于发送PTP时间同步报文至所述时间管理模块；

所述原子钟，用于发送原子钟时间同步报文至所述时间管理模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述时钟源的优先级为：GNSS大于原子钟大于时间同步服务。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件单元包括以下至少一种：GNSS，惯性传感器IMU，图像传感器以及激光雷达；相应的，所述驱动模块包括以下至少一种：GNSS驱动，IMU驱动，图像传感器驱动以及激光雷达驱动。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述IMU包括支持通用输入输出端口GPIO中断的IMU，以及不支持GPIO中断的IMU。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像传感器包括支持外部硬件触发曝光的图像传感器，以及不支持外部硬件触发曝光的图像传感器。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述GNSS驱动，用于接收GNSS发送的数据，将GNSS发送的数据所包括的协调世界时UTC时间发送给所述时间管理模块，将所述UTC时间、接收到的数据以及GNSS关键字写入内存；

相应的，所述时间管理模块，用于在接收到所述UTC时间后，基于UTC时间调整自身的时间。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件单元发送的数据包括GNSS数据、IMU数据、图像传感器数据以及激光雷达数据中的一个或多个；所述系统还包括处理器，具体用于：

当需要融合的数据为GNSS数据或IMU数据时，直接将所述时间戳作为GNSS数据或IMU数据的获取时间；

当需要融合的数据为图像传感器数据时，获取图像传感器数据的出图时刻，根据所述出图时刻以及时间戳确定图像传感器数据的获取时间；

当需要融合的数据为激光雷达数据时，确定所述激光雷达的网络延迟和时钟偏差，根据所述网络延迟、所述时钟偏差以及时间戳确定激光雷达数据的获取时间。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述时间管理模块，还用于将时间同步信号发送给处理器，以使处理器根据所述时间同步信号调整系统时间。

10.一种时间管理方法，其特征在于，所述方法包括：

通过时钟源向时间管理模块发送时间同步信号；

通过时间管理模块接收所述时间同步信号，基于所述时间同步信号调整自身的时间，并为所述驱动模块提供时间戳；

通过硬件单元将收集到的数据发送至所述驱动模块；

通过驱动模块接收所述数据和所述时间戳，将所述数据、时间戳以及驱动模块的关键字写入内存，以使对不同的数据进行融合时根据所述时间戳确定数据的获取时间。