[发明专利]一种多传感器时间同步方法及同步装置

权利要求书

1.一种多传感器时间同步方法，包括：

S1.控制模块接收GNSS模块输出的GNSS 1PPS信号或自身时间信号为基准进行工作；其中，若所述GNSS模块观测到GNSS卫星，且接收到GNSS1PPS，则所述控制模块接收GNSS模块输出的GNSS 1PPS信号进行校准和同步，并以此为基准进行工作；否则，所述控制模块以自身时间信号为基准进行工作；

S2.所述控制模块定期向IMU模块发送第一触发信号，并记录发送时刻的第一时间戳以及定期向相机模块发送第二触发信号，并记录发送时刻的第二时间戳及与之相对应的第一序列号

S3.所述IMU模块接收到所述第一触发信号后，读取自身惯性测量数据并发送至所述控制模块，所述相机模块接收到所述第二触发信号后进行曝光作业，将所得到的图像发送至主处理器，所述主处理器接收来自所述相机模块的所述图像并记录接收时刻的第三时间戳及与之相对应的第二序列号

S4.所述控制模块接收来自所述IMU模块的所述惯性测量数据，并将其与所述第一时间戳所述第二时间戳所述第一序列号一起发送至所述主处理器；

S5.所述主处理器接收所述惯性测量数据、所述第一时间戳所述第二时间戳所述第一序列号并对所述第一序列号和所述第二序列号进行匹配，以匹配关联所述图像与所述第二时间戳的对应关系，以及所述图像与所述惯性测量数据的对应关系；

所述控制模块在启动后的预定初始化时间段内以预设触发频率触发所述相机模块，其中，所述预设触发频率要小于所述相机模块和所述IMU模块采集数据的频率。

2.根据权利要求1所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述控制模块定期向所述主处理器发送所述GNSS 1PPS信号或根据自身时间信号生成的本地1PPS信号，用于所述控制模块与所述主处理器之间的时间同步。

3.根据权利要求2所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，步骤S3中，所述相机模块接收到所述第二触发信号并执行曝光作业后，将所述相机模块的曝光时长t_exposure发送至所述控制模块或所述主处理器，所述控制模块或所述主处理器可通过取所述曝光时长t_exposure中值的方式对所述第二时间戳进行优化和更新，优化后的第二时间戳表示为：

4.根据权利要求3所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述的相机模块至少为一个。

5.根据权利要求4所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，若所述相机模块多于一个，则所述控制模块定期向其中一个所述相机模块发送所述第二触发信号，所述相机模块接收所述第二触发信号后生成本地触发信号并发送至其它所述相机模块，以用于所有所述相机模块的时间同步。

6.根据权利要求5所述的多传感器时间同步方法，其特征在于，步骤S5中，对所述第一序列号和所述第二序列号进行匹配，以匹配关联所述图像与所述第二时间戳的对应关系，以及所述图像与所述惯性测量数据的对应关系的步骤中，包括：

匹配关联所述第一序列号和所述的第二序列号之间的对应关系：

基于所述第一序列号和所述的第二序列号之间的对应关系建立所述第二时间戳和所述第三时间戳之间的对应关系：

建立起第二时间戳和第一时间戳之间的对应关系：

基于所述第二时间戳和所述第三时间戳之间的对应关系和所述第二时间戳和第一时间戳之间的对应关系构建所述第一时间戳和所述第三时间戳之间的对应关系：

由此，即确定了所述图像与所述惯性测量数据之间的对应关系。

7.一种采用权利要求1至6任一项所述的多传感器时间同步方法的多传感器时间同步装置，其特征在于，包括：

GNSS模块，所述GNSS模块用于观测GNSS卫星，并输出GNSS 1PPS信号；

控制模块，所述控制模块与所述GNSS模块相连接；

IMU模块，所述IMU模块与所述控制模块相连接；

相机模块，所述相机模块与所述控制模块相连接；

主处理器，所述主处理器分别与所述控制模块和所述相机模块相连接。