[发明专利]一种ADAS系统多传感器信号时空同步控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种ADAS系统多传感器信号时空同步控制系统及方法，属于车辆技术领域，由光采集模块收集自然太阳光得到振动方向一致的可载波的基准光波信号；通过光门将基准光波信号传输入车辆光网络后，经过光耗散装置消耗部分能量，以使车辆各光网络上存在表征当前时刻之前时间的目标基准光波信号；光载波器将各元件ECU的输出信息加载在目标基准光波信号上后得到载波后的目标信息；子控制器将与其连接的若干网段中的目标信息进行融合载波，以同步部分网段信息流；中央控制器将全网段中的目标信息进行融合载波，以同步全网段信息流。以解决目前相关的制动系统仅使用时间戳的方式进行了时间同步，未达到空间同步和时空同步的技术问题。

技术领域

本发明属于车辆技术领域，更具体地，涉及一种ADAS系统多传感器信号时空同步控制系统及方法。

背景技术

时间同步技术是高级驾驶辅助系统ADAS控制领域必不可少的一环，原来车辆信号均为顺序发送，控制器顺次接收，如打开雨刮开关后，几十ms后BCM车辆控制器收到信号，进而请求雨刮控制器。其为一个单次的过程。但智能驾驶日益发展的今天，车辆数据大融合，智能驾驶ADAS所需要的传感器及其多，如：毫米波雷达、环境感知摄像头、角雷达、超声波雷达，视觉摄像头等；其需要控制的执行器也很多如EMS\ESC\EPS等；各机构控制器单元ECU其有的在相同网段，也有的在不同网段中间通过网关转发(必然有较大延迟)，且各机构控制器单元ECU发送信号周期不同。但智能驾驶控制对信号的同时性要求极高，如前方各传感器识别到前方目标车1，几十或几百ms后目标车位置已经改变，若控制器顺次接收信号信息再进行处理，则无法判断目标状态，甚至ADAS系统会发出错误的执行请求，导致事故。现有的成熟的解决方案为时间戳，各传感器单元ECU在向CAN网广播输出信息时，同时设置一个周期循环信号，1、2、3、…、N(每个信号周期变化1次，最大N个信号周期，其根据ECU安全等级设定，一般N个周期时间会略大于最极限工况ECU信号处理时间)；各传感器校验需要时刻的时间戳，将该时刻各传感器特定数字标记的信号组，统一提取，进行当前时刻的计算。

比如，车辆上角度传感器为实体传感器，信号处理快，T时间已发出角度信号，时间戳信号为1；车辆上环境感知摄像头需要芯片读取视频，再将视频中信息提取转化为车辆状态距离速度信号输出，处理速度较慢约200ms，其将T时间收到信息并转化后发出的时间戳信号为1；但200ms后角度传感器大约经过4个信号周期，发出角度信号，时间戳信号为4，其最新发出的信号和环境感知摄像头之前同时入CAN总线；故无法使用顺序提取信号法；故时间同步性要求高的传感器会提取时间戳相同的信号组作为自身的信号输入。现有的时间戳信号同步法，方案简单利于实施和推广。但面对数据量成千上万倍增加的汽车网络，已不再适应当前需求。主要存在以下问题：

1)信号周期不等产生的连锁反应，说明：假设A控制器ECU信号周期20ms，某时刻A受到扰动或本身计算复杂导致A控制器ECU未能在20ms内计算出输出信号组；导致两个信号间隔不均；进而导致其他控制器因未收到信号超时，导致两个信号间隔不均；多组传递放大后，延迟大于安全要求，系统崩溃退出。

2)信号时序的倒置，某时刻A受到扰动或本身计算复杂导致A控制器ECU未能在20ms内计算出输出信号组；但下一时刻进行简单快速计算正常输出；导致时间戳后者先出现在CAN网上；因其他控制器暂时无法判断前一时间信号未出现的原因；触发应对丢帧或其他反馈判断。信号为保证全面及时，各控制器ECU采用即时广播方式，同步向CAN网段广播1-N标记时间戳信号的所有信号组，每组信号包含全部参数信息，再按自己需求读取有用的信号，故网络负载极大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种ADAS系统多传感器信号时空同步控制系统及方法，以解决目前相关的制动系统仅使用时间戳的方式进行了时间同步，未达到空间同步和时空同步的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种ADAS系统多传感器信号时空同步控制系统，包括：光采集模块、光门、光耗散装置、光载波器、子控制器和中央控制器；