一种授时方法、系统和智能驾驶设备与流程

1.本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种授时方法、系统和智能驾驶设备。


背景技术：

2.随着智能驾驶行业的发展，人们对智能驾驶技术的要求越来越高。智能驾驶功能的汽车是数十个高度复杂系统的集大成者，它将最先进的技术融入电子硬件、传感器、软件等，以满足人们的智能驾驶需求。为了实现智能驾驶或自动驾驶的感知、规划、定位、决策等任务，并完成车辆的实时控制，以及强大算力和确保所有任务执行的功能安全的需求，智能驾驶域控制器应运而生。
3.而为了实现车辆的实时控制和驾驶安全，域控制器内部的各处理器之间以及与域控制器相连接的各电子电器，必须达到非常高精度的授时。如果不能够达到高精度的授时，将大大提高在智能驾驶系统落地应用时的故障率、事故率等，甚至可能造成无法挽回的损失。因此，有待提出满足智能驾驶的授时方案。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种授时方法、系统和智能驾驶设备。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.第一方面，根据本发明实施例的一种授时方法，包括：
7.第一授时设备向第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；
8.所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；
9.所述第一桥接设备向所述第一桥接设备的周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；
10.所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。
11.进一步的，所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时包括：
12.所述第一桥接设备确定接收所述第一时间信息的第三时间信息；
13.所述第一桥接设备根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一桥接设备的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一桥接设备之间的第一信息传输时间；
14.所述第一桥接设备基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时。
15.进一步的，所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时包括：
16.所述周边设备确定接收所述第二时间信息的第四时间信息；
17.所述周边设备根据所述第二时间信息、所述第四时间信息和所述周边设备的本地时间进确定所述第一桥接设备和所述周边设备之间的第二信息传输时间；
18.所述周边设备基于所述第二时间信息和所述第二信息传输时间进行授时。
19.进一步的，所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机，相应地，所述第一授时设备向所述第一桥接设备发送所述第一时间信息包括：所述第一授时设备向所述第一交换机发送所述第一时间信息；
20.相应地，所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时包括：
21.所述第一交换机确定接收所述第一时间信息的第三时间信息；
22.所述第一交换机根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一交换机之间的第一信息传输时间；
23.所述第一交换机基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时；
24.所述第一交换机向所述第二交换机发送第五时间信息；
25.所述第二交换机确定接收所述第五时间信息的第六时间信息；
26.所述第二交换机根据所述第五时间信息、所述第六时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第三信息传输时间；
27.所述第二交换机基于所述第五时间信息和所述第三信息传输时间进行授时。
28.进一步的，所述方法还包括：
29.第二授时设备向微控制器发送第七时间信息，所述第七时间信息包含gps信息和秒脉冲信号信息，所述第一授时设备为具有组合惯导功能的惯导设备，所述第二授时设备为不具有组合惯导功能的惯导设备；
30.所述微控制器基于所述第二授时设备发送的所述第七时间信息进行授时；
31.所述微控制器向所述第一桥接设备发送第八时间信息，所述第八时间信息包含指示所述第八时间信息离开所述微控制器的时间信息，
32.其中，所述第一桥接设备基于所述第一时间信息、基于所述第八时间信息之一进行授时。
33.进一步的，所述微控制器基于所述第二授时设备发送的所述第七时间信息进行授时还包括：
34.所述微控制器根据所述gps信息确定世界标准时间；
35.所述微控制器响应于所述秒脉冲信号信息，统计确定所述世界标准时间所用时间；
36.所述微控制器基于所述世界标准时间和所述确定所述世界标准时间所用时间进行授时。
37.进一步的，所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机，相应地，所述微控制器向所述第一桥接设备发送所述第八时间信息包括：所述微控制器向所述第一交换机发送所述第八时间信息；
38.相应地，所述第一桥接设备基于所述微控制器发送的所述第八时间信息进行授时包括：
39.所述第一交换机确定接收所述第八时间信息的第九时间信息；
40.所述第一交换机根据所述第八时间信息和所述第九时间信息确定所述微控制器和所述第一交换机之间的第四信息传输时间；
41.所述第一交换机基于所述第四信息传输时间和所述第一交换机的本地时间进行
授时；
42.所述第一交换机向所述第二交换机发送第十时间信息；
43.所述第二交换机确定接收所述第十时间信息的第十一时间信息；
44.所述第二交换机根据所述第十时间信息、所述第十一时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第五信息传输时间；
45.所述第二交换机基于所述第十时间信息和所述第五信息传输时间进行授时。
46.进一步的，所述方法还包括：
47.所述第二交换机向第一交换机发送第十二时间信息；
48.所述第一交换机确定接收所述第十二时间信息的第十三时间信息；
49.所述第一交换机根据所述第十二时间信息、所述第十三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第二交换机和所述第一交换机之间的第六信息传输时间；
50.所述第一交换机基于所述第十二时间信息和所述第六信息传输时间进行授时。
51.第二方面，根据本发明实施例的一种授时系统，包括：第一授时设备、第一桥接设备和所述第一桥接设备的周边设备，所述第一授时设备与所述第一桥接设备通信连接，所述第一桥接设备与所述周边设备通信连接，其中，
52.所述第一授时设备用于向所述第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；
53.所述第一桥接设备用于基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；还用于向所述周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；
54.所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。
55.第三方面，根据本发明实施例的一种智能驾驶设备，智能驾驶设备包括如权利要求上述第二方面提供的授时系统。
56.本技术提出的授时方法、系统和智能驾驶设备，通过具有授时功能的第一授时设备先给第一桥接设备授时，再通过被授时的第一桥接设备给接入第一桥接设备的周边设备进行授时，使得包括了第一授时设备、第一桥接设备和周边设备的域具有了统一的时钟，从而保证了数据采集、处理、控制等操作的实时性，提升了智能驾驶的安全性。
附图说明
57.图1为本发明一个实施例提供的授时系统示意图；
58.图2为本发明实施例提供的授时系统的一种子系统的数据流向示意图；
59.图3为本发明实施例提供的授时系统的另一种子系统的数据流向示意图；
60.图4为本发明实施例提供的授时方法的流程示意图；
61.图5为图4中提供的授时流程中对两台交换机进行授时的流程示意图；
62.图6示出了本发明另一实施例的授时方法中由第二授时设备对系统中的设备进行授时的流程示意图。
具体实施方式
63.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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
64.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、装置、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。
65.为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。本发明实施例的技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
66.参考说明书附图1，其示出了本发明一个实施例提供的授时方法的应用系统示意图。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本发明实施例的授时系统的示例，以帮助本领域技术人员理解本发明的技术内容，但并不意味着本发明实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。如图1所示，该系统可以至少包括第一授时设备10、第二授时设备20、第一桥接设备30、第二桥接设备40、传感器50、数据预处理芯片60、数据融合和规划芯片70和微控制器80。其中，第一授时设备10与第一桥接设备30之间以及第二授时设备20与微控制器80之间可以通过有线或无线通信方式进行通信连接，第一桥接设备30与第二桥接设备40、数据融合和规划芯片70和微控制器80之间通过有线或无线通信方式进行通信连接。第二桥接设备40与传感器50、数据预处理芯片60之间可以通过有线或无线通信方式进行直接连接，尤其可以通过以太网通信接口进行连接。传感器50和数据预处理芯片60之间、数据预处理芯片60和数据融合和规划芯片70之间、数据融合和规划芯片70和微控制器80之间可以通过有线或无线通信方式进行直接连接，尤其可以通过总线通信接口进行连接，例如can、canfd和flexray等总线，本发明实施例对此不做限制。
67.具体地，第一授时设备10可以为组合惯导设备，组合惯导设备是可以应用于卫星和惯导组合定位系统中的设备。卫星
‑‑
惯导组合定位系统，即系统包含卫星定位系统(gps(全球定位系统)/北斗卫星导航系统/gnss(全球导航卫星系统))和惯性定向定位导航系统(ins)的定向定位导航系统。根据ins和卫星的导航功能互补的特点，以适当的方法将两者组合来提高系统的整体导航精度及导航性能以及空中对准和再对准的能力。
68.卫星定位导航系统，具有精度高，可通讯的特点，但是该系统不能提供如载体姿态等导航参数，而且在飞行载体上使用时，由于载体的机动运动，常使接收机不易捕获和跟踪卫星的载波信号，甚至对已跟踪的信号失锁；而惯性定向定位导航系统，是通过内部的惯性器件(陀螺、加速度计)，获取当前位置信息，是密闭的，不需要和外界通讯，因此其独立性强，缺点是，随着导航持续，惯性导航会发生偏差(由温度变化、震动引起的，可通过算法进行偏差补偿)。
69.本发明实施例中第一授时设备优选为车载北云x2c组合惯导。x2组合导航系统内
置gnss高精度定位定向板卡和战术级imu，车规级设计，安全等级asil(汽车安全完整性等级)b级，支持双天线rtk定位定向，支持深耦合组合导航算法，能够有效地应对卫星信号干扰、丢失等苛刻环境，提供稳定、连续、可信的高精度位置与姿态信息。
70.x2组合导航系统由rtk(real-timekinematic，是实时动态差分技术的简称)高精度定位定向板卡平台和战术级imu组成，以深耦合方式结合gnss和ins系统。gnss定位具有高精度、长间隔的特点，而ins航位推算具有低精度、短间隔的特点，x2将gnss和ins两个系统以深耦合方式有机结合，发挥优势、弥补劣势，从而构建高精度、高可靠的实时定位系统，具有高性能、实用性强、针对性强等特点。
71.本发明实施例中第二授时设备20可以是具有卫星定位功能的设备，例如可以是具有gnss授时功能的设备。gnss导航是根据gps/bd提供的位置信息，以及导航前规划的线路，指引用户行驶的一个系统。gnss信号可为iot(物联网(the intemet ofthings，简称iot))应用提供原子钟级别的授时精度。gnss信号的授时单元可根据来自搭载原子钟的gnss卫星的信号确定其x、y和z坐标以及绝对时间，因此已成为同步移动通信网络基础设施的首选解决方案，并且非常适合广域应用。
72.本发明实施例中第一桥接设备30和第二桥接设备40可以是交换机，优选是用于车载以太网中的以太网交换机。车载以太网是在汽车中连接电子元器件的一种有线网络。车载以太网技术能够达到汽车传导干扰emi技术指标。现在，汽车制造商使用多种不同的专有标准来提供通信功能；大部分元器件都使用一条专用线路或电缆。而车载以太网是支持所有通信的统一标准。通过电缆即可以实现每个电子元器件与以太网交换机的连接。
73.本发明实施例中传感器50可以包括激光雷达、前向激光雷达等可以直接与交换机连接的传感器，也可以包括相机等可以间接与智能芯片连接的传感器。
74.本发明实施例中数据预处理芯片60可以是用于对该数据预处理芯片获取到的相机、雷达等数据进行去冗余去噪等图像处理的智能芯片。本发明实施例中数据预处理芯片60优选采用基于linux系统的贝叶斯架构bpu(brain processor unit大脑处理器)的j5系列芯片，可接入超过16路高清视频输入；依托强大异构计算资源，不仅适用于最先进图像感知算法加速，还可支持激光雷达、毫米波雷达等多传感器融合；支持预测规划以及h.265/jpeg实时编解码，能够满足高级别自动驾驶需求。
75.本发明实施例中数据融合和规划芯片70可以是具有对数据预处理芯片60处理过的数据进行融合处理，并根据诸如地图工具和用户需求等进行路径规划的芯片。数据融合和规划芯片70在实际应用中可以为一系统级soc芯片，为数据预处理芯片60计算得到的ai数据进行融合处理提供算力支持，基于融合结果对智能驾驶的功能进行控制，不仅可以实现对海量数据的高效融合处理，也能满足智能驾驶领域的安全标准。也即可以减少数据传输的时间成本，提高智能驾驶安全性。数据融合和规划芯片70在实际应用中优选为芯驰x9系列芯片，包括x9 hp和x9u芯片，算力达到100kdmips，能够满足泊车、座舱等相关算力需求。实际应用中，数据融合规划芯片70可以包括多个子芯片，例如，多个数据融合子芯片和多个导航/路径规划子芯片。
76.本发明实施例中微控制器80承担的职责是功能安全等级要求高的重任，可以用它来承担自动驾驶功能激活期间的车辆控制功能，承担自动驾驶系统故障时的降级策略，检测智驾域内系统的运行状态，承担与车内通讯的网关功能等。实际应用中微控制器80优选
采用infineon tricore系列芯片，如芯驰e3、德州仪器ti397系列芯片，具备双核锁步(dual-core lockstep)处理器结构的硬件冗余技术措施以及软硬件自检功能(bist，build-in self test)、存储器纠错校验技术(ecc，error correcting code)，保证处理器的安全特性。
77.本发明实施例中，第一授时设备10作为主时钟即所有时间或时钟授时的源头，优先通过gptp(gptp是general precise time protocol的简称)硬件时钟对第一桥接设备30进行授时，之后第一桥接设备30将与其直接或间接相连的传感器50、数据预处理芯片60、数据融合和规划芯片70和微控制器80作为从时钟设备，基于自己本地的时间对与其相连接的传感器50、数据预处理芯片60、数据融合和规划芯片70和微控制器80进行直接或间接授时。从而保证了第一桥接设备30、传感器50、数据预处理芯片60、数据融合和规划芯片70和微控制器80实现时钟同步，且授时精度在1微妙以内。通过gptp硬件时钟授时，不受网络负载影响，容易部署和扩展。并且无需额外接pps授时线，无需在微控制器80上解析gprmc数据(是一条包含utc时间(精确到秒)，经纬度定位数据的标准格式报文)，降低经济成本并减少数据处理时延。
78.进一步的，通过设置第二桥接设备40分担第一桥接设备30的部分/全部工作，可以防止第一桥接设备30出现故障时导致的驾驶不安全问题的出现，还可以增加第一桥接设备30的使用寿命。第二桥接设备40的授时也可以由第一桥接设备30提供。实际应用中，示例性地(如附图2所示，其中实线双向箭头线示意网络数据流，虚线单向箭头线示意授时数据流)，可以是第一授时设备通过第一桥接设备30为数据融合和规划芯片70、微控制器80和第二桥接设备40进行授时，第一桥接设备通过第二桥接设备40为传感器50、数据预处理芯片60进行授时。附图2为描述在第一授时设备可用时的数据流向，因此第二授时设备20未示出。
79.进一步的，当第一授时设备10出现故障等不能进行授时的情况时，通过第二导航设备20为微控制器80进行授时，将微控制器80作为主时钟，再通过第一桥接设备30为与其相连的其他设备授时。同样的，通过设置第二桥接设备40分担第一桥接设备30的部分/全部工作，可以防止第一桥接设备30出现故障时驾驶不安全的问题或增加第一桥接设备30的使用寿命。第二桥接设备40的授时也可以由第一桥接设备30提供。实际应用中，示例性地(如附图3所示，其中实线双向箭头线示意网络数据流，虚线单向箭头线示意授时数据流)，可以是第二授时设备20为微控制器80提供授时，微控制器80通过第一桥接设备30为数据融合和规划芯片70授时，第一桥接设备30再通过第二桥接设备40为传感器50、数据预处理芯片60进行授时。从而，在第一授时设备10的组合惯导服务不可用时，仍然可以通过第二授时设备20以微控制器80实现当前gptp域中所有设备或单元的时钟统一，提升了智能驾驶域控制的安全性，对其落地应用起到了促进作用。附图3为描述在第二授时设备可用时的数据流向，因此第一授时设备20未示出。
80.需要说明的是，图1-3仅仅是本发明的示例。本领域技术人员可以理解，虽然图1中仅示出了一个传感器50和两种芯片60和70，但并不构成对本发明实施例的限定，根据实际需要，传感器和芯片的种类或用途或数量均可更改和替换。
81.本技术的授时方法主要应用在对如图1-3所示的智能驾驶领域的芯片、传感器等设备或单元进行授时方面。如附图4所示，本发明实施例提供了一种授时方法，包括：
82.步骤401：第一授时设备向第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息。
83.第一授时设备提供的时间用于作为当前域的主时钟时间。在该步骤中第一时间信息可以包括第一授时设备在发送第一时间信息的发出时间，还可以包括第一时间信息从第一授时设备传输到第一桥接设备需要的第一信息传输时间，该时间可以是根据先验数据统计获得。在实际应用中，可以是第一授时设备先发送第一计时消息，根据该第一计时消息第一桥接设备获取接收到第一计时消息的时间，从而可以获得消息从第一授时设备传输到第一桥接设备需要的第一信息传输时间。
84.步骤402：所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时。
85.具体的，当步骤401中的第一时间信息包括第一时间信息的发出时间和第一信息传输时间时，第一时间信息的发出时间加上第一信息传输时间即可得到接收到第一时间信息时第一授时设备的时间，再将第一桥接设备的时钟调整为接收到第一时间信息时第一授时设备的时间。
86.当步骤401中的第一时间信息不包括第一信息传输时间时，所述第一桥接设备确定接收所述第一时间信息的第三时间信息，所述第一桥接设备根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一桥接设备的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一桥接设备之间的第一信息传输时间，所述第一桥接设备基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时。
87.实际应用中，示例性地，第一桥接设备为了获得第一桥接设备与第一授时设备之间的传输时延，在第一授时设备发送第一计时消息前，第一桥接设备还向第一授时设备发送传输时延计算请求消息，该消息携带其离开第一桥接设备的时间t1，第一桥接收到该传输时延计算请求消息时，记录其收到的时间t2。第一授时设备在向第一桥接设备发送第一时间信息时，在第一时间信息中携带t2和第一时间信息离开第一授时设备的时间t3，第一桥接设备接收到第一授时设备发送的第一时间信息时记录时间t4。第一桥接设备通过公式[(t4-t1)-(t3-t2)]/2得到第一授时设备和第一桥接设备的第一信息传输时间。当确定出第一信息传输时间时，第一桥接设备采用与上述在第一时间信息中携带第一信息传输时间时的计算方式进行授时。
[0088]
在智能驾驶领域时间精确度要求是非常高的，各设备或单元之间的传输延时也是不能忽略的，因此，通过对第一桥接设备和第一授时设备之间的传输时间的计算后，再基于该传输时延对第一桥接设备进行授时，提升了授时的准确性和同步性。
[0089]
步骤403：所述第一桥接设备向所述第一桥接设备的周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息。
[0090]
该步骤中第一桥接设备发送的第二时间信息中所包含的时间信息是经过步骤401-402授时的时间，也就是是与第一授时设备的时间统一的，从而第一桥接设备在向周边设备进行授时的结果，也就是授时后的周边设备的时间也是统一的。其中，周边设备包括可以连接到第一桥接设备的所有设备，包括但不限于其他桥接设备、传感器设备、芯片设备、域控制设备等。
[0091]
该步骤中第二时间信息包含的指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的
时间信息具体可以是在第二时间信息离开时第一桥接设备的时钟时间，也可以是第一桥接设备将其在接收到第一时间信息时记录的时间t4加上第一桥接设备的数据处理时间得到的时间，其中，第一桥接设备的数据处理时间可以是预设的，也可以是根据历史数据统计计算获得的。
[0092]
步骤404：所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。
[0093]
周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时具体包括：所述周边设备确定接收所述第二时间信息的第四时间信息，所述周边设备根据所述第二时间信息、所述第四时间信息和所述周边设备的本地时间进确定所述第一桥接设备和所述周边设备之间的第二信息传输时间，所述周边设备基于所述第二时间信息和所述第二信息传输时间行授时。
[0094]
需要说明的是，所述步骤403-404的其他具体内容可以参考步骤401-402所示实施例提供的方法的具体内容，本发明实施例在此不再赘述。
[0095]
本技术的该实施例，通过具有授时功能的第一授时设备先给第一桥接设备授时，再通过被授时的第一桥接设备给接入第一桥接设备的周边设备进行授时，使得包括了第一授时设备、第一桥接设备和周边设备的域具有了统一的时钟，从而保证了数据采集、处理、控制等操作的实时性，提升了智能驾驶的安全性。
[0096]
相应的，本技术实施例提供的一种授时系统，包括：第一授时设备、第一桥接设备和所述第一桥接设备的周边设备，所述第一授时设备与所述第一桥接设备通信连接，所述第一桥接设备与所述周边设备通信连接，其中，所述第一授时设备用于向所述第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；所述第一桥接设备用于基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；还用于向所述周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。
[0097]
需要说明的是，该授时系统中的各设备或单元具体实现的方法的其他具体内容与本技术在前述方法中描述的具体内容一致，本实施例在此不再赘述。
[0098]
如附图5所示，为了防止由于桥接设备产生故障或断电等不能授时或工作的原因造成域控制出现问题，本技术的所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机。当一台交换机停止工作，会自动切换到另一台交换机上，不会造成网络中断；也可以让一部分业务在一台交换机上，另一部分业务走另一台交换机，设备资源合理利用。当系统中包括两台交换机时，本技术的授时方法具体步骤如下：
[0099]
步骤501：第一授时设备向第一交换机发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息。
[0100]
需要说明的是，所述步骤501的具体内容可以参考步骤401所示实施例提供的方法的具体内容，本发明实施例在此不再赘述。
[0101]
步骤502：所述第一交换机确定接收所述第一时间信息的第三时间信息。
[0102]
步骤503：所述第一交换机根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一交换机之间的第一信息传输时间。
[0103]
步骤504：所述第一交换机基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时。
[0104]
需要说明的是，所述步骤502-504的具体内容可以参考步骤402所示实施例提供的方法的具体内容，本实施例在此不再赘述。
[0105]
步骤505：所述第一交换机向所述第二交换机发送第五时间信息；
[0106]
该步骤中第一交换机发送的第五时间信息中所包含的时间信息是经过步骤501-504授时的时间，也就是是与第一授时设备的时间统一的，从而第一桥接设备在向第二交换机进行授时的结果，也就是授时后的周边设备的时间也是统一的。
[0107]
该步骤中第五时间信息包含的指示所述第五时间信息离开所述第一交换机的时间信息具体可以是在第五时间信息离开时第一交换机的时钟时间，也可以是第一交换机将其在接收到第一时间信息时记录的时间加上第一交换机的数据处理时间得到的时间，其中，第一交换机的数据处理时间可以是预设的，也可以是根据历史数据统计计算获得的。
[0108]
步骤506：所述第二交换机确定接收所述第五时间信息的第六时间信息。
[0109]
步骤507：所述第二交换机根据所述第五时间信息、所述第六时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第三信息传输时间。
[0110]
步骤508：所述第二交换机基于所述第五时间信息和所述第三信息传输时间进行授时。
[0111]
需要说明的是，所述步骤506-508的其他具体内容可以参考步骤402所示实施例提供的方法的具体内容，本实施例在此不再赘述。
[0112]
进一步的，第二交换机还用于对连接到第二交换机的周边设备进行授时。具体授时方法具体内容可参考步骤403-404所示中第一交换机为其周边设备授时的具体内容，本实施例在此不再赘述。
[0113]
本技术的该实施例，通过具有授时功能的第一授时设备先给第一交换机授时，再通过被授时的第一交换机给接入第一交换机的第二交换机进行授时，再由第二交换机对接入第二交换机的周边设备进行授时，使得包括了第一授时设备、第一交换机、第二交换机和分别接入第一交换机、第二交换机的周边设备的域具有了统一的时钟，从而保证了数据采集、处理、控制等操作的实时性，提升了智能驾驶的安全性。此外，两台(或多台)交换机一主一从或互相授时，保证授时操作的稳定性，或者让一部分设备通过一台交换机授时，另一部分设备走另一台(或另多台)交换机，均衡交换机的授时和网络负载，使得设备资源可以合理利用。
[0114]
此外，本技术实施例还提供了进一步的授时方法，其增加了基于第二授时设备的时间信息提供给第一桥接设备的、可用于进行授时的时间信息(第八时间信息)，由此，第一桥接设备可以在第一时间信息、第八时间信息之一进行授时。例如，当第一桥接设备不能接受到第一时间信息的情况下则以第八时间信息进行授时；当这两个时间信息都能接受时，可以设置为默认以第一时间信息进行授时等。下面以第一授时设备出现故障等不能进行授时的情况为例，参考图6，说明如下：
[0115]
步骤601：第二授时设备向微控制器发送第七时间信息，所述第七时间信息包含gps信息和秒脉冲信号信息，所述第二授时设备为不具有组合惯导功能的惯导设备。
[0116]
该步骤中，第二授时设备可以基于gnss全球导航卫星系统获得gps信息，示例性
地，可以是根据gnss生成gprmc数据。pps英文全称是pulse persecond，为每秒脉冲数的缩写即脉冲数/秒。秒脉冲为物理电平输出，接收及处理pps信号的时间在纳秒级别。通过将gps信息和秒脉冲信号信息发送给微控制器，使得微控制器可以根据gps信息和秒脉冲信号信息调整本地时间。
[0117]
在步骤601之前，本技术实施例的授时方法还包括当第一桥接设备在预设时间内没有收到第一授时设备的授时交互信息时，第一桥接设备向微控制器发送第二授时设备授时请求，微控制器响应于第二授时设备授时请求向第二授时设备发出授时交互信息，当微控制器收到第二授时设备发出的授时交互信息时，以第二授时设备发出的授时交互信息确定的时间替换之前第一桥接设备对微控制器的授时时间。
[0118]
步骤602：所述微控制器基于所述第二授时设备发送的所述第七时间信息进行授时；
[0119]
具体地，所述微控制器根据所述gps信息确定世界标准时间；所述微控制器响应于所述秒脉冲信号信息，统计确定所述世界标准时间所用时间；所述微控制器基于所述世界标准时间和所述确定所述世界标准时间所用时间进行授时。
[0120]
具体的，gprmc数据一般通过波特率9600的串口发送，发送、接收、处理时间tx在毫秒级别，是时间同步的关键，而pps脉冲接收及处理的时间在纳秒级别，可以忽略不计。当微控制器收到pps秒脉冲信号后，将内部以晶振为时钟源的当前本地时间里的毫秒及以下时间清零，并由此开始计算毫秒时间。之后，当微控制器收到gprmc数据后，提取报文里的时、分、秒、年、月、日utc(世界统一时间)时间。最后，微控制器将收到秒脉冲到解析出gprmc中utc时间所用的时间，与utc整秒时间相加，同步给本地时间，即对本地时间进行更新授时，至此已完成一次时间同步。下一秒再进行相同的过程，每秒准确校准一次。
[0121]
步骤603：所述微控制器向所述第一桥接设备发送第八时间信息，所述第八时间信息包含指示所述第八时间信息离开所述微控制器的时间信息，
[0122]
步骤604：所述第一桥接设备基于所述第八时间信息进行授时。
[0123]
此处，需要补充说明的是，实际应用中，第一桥接设备可以基于第一时间信息或第八时间信息二者之一进行授时，具体地，可以预先设置规则来帮助第一桥接设备确认采用哪种授时手段，例如，当第一授时设备可以使用时，基于第一时间信息授时，当第一授时设备不可使用时，基于第八时间信息进行授时。
[0124]
ptp(precise time protocol，精确时间协议)协议可以达到亚微秒级精度，ptp协议的基本原理是：主从时钟之间周期性的进行同步信息的交换，同时精确捕获信息包的发出和接收时间，并加盖时间戳信息。一旦从时钟接收到同步信息包，便可以从中提取到时间戳信息，并据此计算出自己与主时钟的时差以及网络中的传输延时，从而进行本地时钟校准。
[0125]
相比使用网络时间协议(network time protocol，ntp)，使用ptp协议可以直接使用主从时钟，通过同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步，不需要利用冗余服务器和多条网络路径来获得时间的高准确性和高可靠性。
[0126]
而广义准确时间协议gptp基于ptp(ieee 1588v2)协议进行了一系列优化，形成了更具有针对性的时间同步机制，可以实现微妙级的同步精度。因此，本技术实施例中的第一
授时设备优选采用外部车载北云x2c组合惯导设备，将其作为gptp master主时钟，第二授时设备即用于实现网络时间协议的设备，此时通过第二授时设备对微控制器进行授时，并将该微控制器作为gptp master，从而可以保证在第一授时设备不可用时，当前域中的其他设备的时间能够和微控制器保持一致。
[0127]
需要说明的是，所述步骤603-604的其他具体内容可以参考步骤403-404所示实施例提供的方法的具体内容，本实施例在此不再赘述。
[0128]
进一步地，与附图5所示实施例同样地，为了防止由于桥接设备产生故障或断电等不能授时或工作的原因造成域控制出现问题，本实施例的所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机。当一台交换机停止工作，会自动切换到另一台交换机上，不会造成网络中断；也可以让一部分业务在一台交换机上，另一部分业务走另一台交换机，设备资源合理利用。当系统中包括两台交换机时，本实施例的授时方法具体步骤如下：
[0129]
步骤701-708的具体内容可以参考前述步骤501-508，在此不再赘述。
[0130]
步骤709-7012的具体内容可以参考前述步骤601-604，在此不再赘述。
[0131]
对于步骤7012中第一交换机基于第八时间信息进行授时时，其具体包括：所述第一交换机确定接收所述第八时间信息的第九时间信息；所述第一交换机根据所述第八时间信息和所述第九时间信息确定所述微控制器和所述第一交换机之间的第四信息传输时间；所述第一交换机基于所述第四信息传输时间和所述第一交换机的本地时间进行授时。之后，所述第一交换机向所述第二交换机发送第十时间信息；所述第二交换机确定接收所述第十时间信息的第十一时间信息；所述第二交换机根据所述第十时间信息、所述第十一时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第五信息传输时间；所述第二交换机基于所述第十时间信息和所述第五信息传输时间进行授时。
[0132]
该方法中第一交换机通过授时的相关信息的交互对第二交换机进行授时方法与在通过第一授时设备为第一桥接设备授时时第一交换机通过授时的相关信息的交互对第二交换机进行授时的方法过程一致，但通过该方法实现的是将当前域中所有的时钟调成了与微控制器的时钟统一。
[0133]
进一步地，当第一交换机出现不能继续授时的情况时，本技术的授时方法还包括微控制器对第二交换机进行授时，具体授时方法的具体内容参考前述微控制器对第一交换机进行授时的具体内容。需要说明的是，在微控制器对第二交换机进行授时前，本技术的授时方法还包括第二交换机在预设时间内未收到第一交换机的授时交互信息时，第交换机向微控制器发送第二授时设备授时请求，微控制器响应于第二授时设备授时请求向第二授时设备发出授时交互信息，当微控制器收到第二授时设备发出的授时交互信息时，以第二授时设备发出的授时交互信息确定的时间替换之前第一交换机对微控制器的授时时间，并向第二交换机发送授时交互消息，从而实现对第二交换机的授时。接着，所述第二交换机向第一交换机发送第十二时间信息，所述第一交换机确定接收所述第十二时间信息的第十三时间信息，所述第一交换机根据所述第十二时间信息、所述第十三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第二交换机和所述第一交换机之间的第六信息传输时间，所述第一交换机基于所述第十二时间信息和所述第六信息传输时间进行授时。
[0134]
需要说明的是，本技术实施例提供的授时系统中的各设备或单元具体实现的方法
的其他具体内容与本技术在前述方法中描述的具体内容一致，在此不再赘述。
[0135]
本技术实施例还提供一种智能驾驶设备，该智能驾驶设备包括如前所述的系统。
[0136]
要说明的是：上述本技术实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
[0137]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，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。
[0138]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0139]
以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种授时方法，其特征在于，所述方法包括：第一授时设备向第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；所述第一桥接设备向所述第一桥接设备的周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。2.如权利要求1所述的授时方法，其特征在于，所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时包括：所述第一桥接设备确定接收所述第一时间信息的第三时间信息；所述第一桥接设备根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一桥接设备的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一桥接设备之间的第一信息传输时间；所述第一桥接设备基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时。3.如权利要求2所述的授时方法，其特征在于，所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时包括：所述周边设备确定接收所述第二时间信息的第四时间信息；所述周边设备根据所述第二时间信息、所述第四时间信息和所述周边设备的本地时间确定所述第一桥接设备和所述周边设备之间的第二信息传输时间；所述周边设备基于所述第二时间信息和所述第二信息传输时间进行授时。4.如权利要求3所述的授时方法，其特征在于，所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机，相应地，所述第一授时设备向所述第一桥接设备发送所述第一时间信息包括：所述第一授时设备向所述第一交换机发送所述第一时间信息；相应地，所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时包括：所述第一交换机确定接收所述第一时间信息的第三时间信息；所述第一交换机根据所述第一时间信息、所述第三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第一授时设备和所述第一交换机之间的第一信息传输时间；所述第一交换机基于所述第一时间信息和所述第一信息传输时间进行授时；所述第一交换机向所述第二交换机发送第五时间信息；所述第二交换机确定接收所述第五时间信息的第六时间信息；所述第二交换机根据所述第五时间信息、所述第六时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第三信息传输时间；所述第二交换机基于所述第五时间信息和所述第三信息传输时间进行授时。5.如权利要求1所述的授时方法，其特征在于，所述方法还包括：第二授时设备向微控制器发送第七时间信息，所述第七时间信息包含gps信息和秒脉冲信号信息，所述第一授时设备为具有组合惯导功能的惯导设备，所述第二授时设备为不具有组合惯导功能的惯导设备；所述微控制器基于所述第二授时设备发送的所述第七时间信息进行授时；所述微控制器向所述第一桥接设备发送第八时间信息，所述第八时间信息包含指示所
述第八时间信息离开所述微控制器的时间信息，其中，所述第一桥接设备基于所述第一时间信息、基于所述第八时间信息之一进行授时。6.如权利要求5所述的授时方法，其特征在于，所述微控制器基于所述第二授时设备发送的所述第七时间信息进行授时还包括：所述微控制器根据所述gps信息确定世界标准时间；所述微控制器响应于所述秒脉冲信号信息，统计确定所述世界标准时间所用时间；所述微控制器基于所述世界标准时间和所述确定所述世界标准时间所用时间进行授时。7.如权利要求6所述的授时方法，其特征在于，所述第一桥接设备包括第一交换机和第二交换机，相应地，所述微控制器向所述第一桥接设备发送所述第八时间信息包括：所述微控制器向所述第一交换机发送所述第八时间信息；相应地，所述第一桥接设备基于所述微控制器发送的所述第八时间信息进行授时包括：所述第一交换机确定接收所述第八时间信息的第九时间信息；所述第一交换机根据所述第八时间信息和所述第九时间信息确定所述微控制器和所述第一交换机之间的第四信息传输时间；所述第一交换机基于所述第四信息传输时间和所述第一交换机的本地时间进行授时；所述第一交换机向所述第二交换机发送第十时间信息；所述第二交换机确定接收所述第十时间信息的第十一时间信息；所述第二交换机根据所述第十时间信息、所述第十一时间信息和所述第二交换机的本地时间确定所述第一交换机和所述第二交换机之间的第五信息传输时间；所述第二交换机基于所述第十时间信息和所述第五信息传输时间进行授时。8.如权利要求7所述的授时方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第二交换机向第一交换机发送第十二时间信息；所述第一交换机确定接收所述第十二时间信息的第十三时间信息；所述第一交换机根据所述第十二时间信息、所述第十三时间信息和所述第一交换机的本地时间确定所述第二交换机和所述第一交换机之间的第六信息传输时间；所述第一交换机基于所述第十二时间信息和所述第六信息传输时间进行授时。9.一种授时系统，其特征在于，所述系统包括：第一授时设备、第一桥接设备和所述第一桥接设备的周边设备，所述第一授时设备与所述第一桥接设备通信连接，所述第一桥接设备与所述周边设备通信连接，其中，所述第一授时设备用于向所述第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；所述第一桥接设备用于基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；还用于向所述周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。10.一种智能驾驶设备，其特征在于，所述智能驾驶设备包括如权利要求9所述的系统。

技术总结
本发明提供一种授时方法、系统和智能驾驶设备，包括：第一授时设备向第一桥接设备发送第一时间信息，所述第一时间信息包含指示所述第一时间信息离开所述第一授时设备的时间信息；所述第一桥接设备基于所述第一授时设备发送的所述第一时间信息进行授时；所述第一桥接设备向所述第一桥接设备的周边设备发送第二时间信息，所述第二时间信息包含指示所述第二时间信息离开所述第一桥接设备的时间信息；所述周边设备基于所述第一桥接设备发送的所述第二时间信息进行授时。根据本发明提供的授时方法，使得包括了第一授时设备、第一桥接设备和周边设备的域具有了统一的时钟，从而保证了数据采集、处理、控制等操作的实时性，提升了智能驾驶的安全性。能驾驶的安全性。能驾驶的安全性。


技术研发人员：刘军传 汪晓晖 何雨阳 顾问 周强 郭长江 郭宁宁 孙见 曹葵康 徐一华
受保护的技术使用者：苏州天准科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/22