[发明专利]基于时分复用的域控制器时间同步方法及设备

说明书

本发明提供一种基于时分复用的域控制器时间同步方法及设备，本发明包括：系统级芯片以及微控制单元。其中，系统级芯片作为从节点与域内微控制单元及域外车云ECU进行高精度时间同步。微控制单元及车云ECU作为时钟源获取UTC时间戳及本地时间。车云ECU与微控制单元MCU分别构建gPTP时间域，并输出不间断时间数据帧。系统级芯片分时接收来自两个时钟源的时间同步报文，复用其自身的PTP时钟，实现了系统级芯片SOC针对两个时钟源的高精度时间同步，保证了系统级芯片SOC对自动驾驶高精度时间的需求。

技术领域

本发明涉及一种基于时分复用的域控制器时间同步方法及设备。

背景技术

随着汽车自动驾驶技术的飞速发展，汽车电子电器架构由传统的分布式电子控制单元(Electronic Control Unit, ECU)演进为集中的中央控制器或域控制器。自动驾驶域控制器可以实现辅助驾驶或自动驾驶的感知、定位、规划等任务，并与整车控制域交互完成自动驾驶车的实时控制。这往往要求自动驾驶域控制器系统级芯片能够提供足够的算力支持，微控制单元负责域控制器的系统控制，并与整车控制域通过现场总线进行通信，完成车辆的控制。

为了借助于整车控制域实现对车辆的实时控制，域控制器的系统级芯片必须与微控制单元实现高精度时间同步，系统级芯片及微控制单元之间所有通信延迟需要控制在微妙级，同时随着自动驾驶功能的迭代升级，自动驾驶汽车对空中下载技术(Over-the-AirTechnology， OTA)升级及高精度导航的需求日渐强烈，系统级芯片需要同时保证其系统时间与车云ECU所提供接收GNSS信号所提供的协调世界时(Universal Time Coordinated,UTC)保持高精度时间同步。现有车载ECU高精度时间同步一般都是基于通用精准时间协议（general Precise Time Protocol，gPTP）来实现。gPTP协议时间同步通过主从节点之间进行同步数据帧的发送，记录数据帧的发送时间和接收时间信息。从节点获取时间信息，并计算从节点本地时钟与主时钟的时间偏差以及节点传输延时，基于此对本地时钟进行纠正，从而使从节点与主节点时间保持一致的频率和相位。

gPTP协议依赖对等延迟策略(Peer to Peer,P2P)完成延迟时间测量，时间域中只能有一个主时钟，同时，往往系统级芯片SOC中仅有一个PTP时钟可用于进行同步。因此，现有的解决方案很难解决系统级芯片SOC需要与两个乃至多个时钟源进行同步的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于时分复用的域控制器时间同步方法及设备。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种基于时分复用的域控制器时间同步方法，包括：

车云ECU获取UTC本地时间；微控制单元MCU获取MCU本地时间；

所述车云ECU及微控制单元MCU分别构建gPTP时间域, 以选择所述车云ECU及微控制单元MCU分别作为主节点；所述车云ECU及微控制单元MCU分别输出不间断的时间数据帧，所述时间数据帧包含UTC时间及MCU本地时间；

系统级芯片SOC分时接收车云ECU时钟源和MCU时钟源的同步报文，复用从节点完成高精度时间同步，分别将UTC时间及MCU本地时间同步至SOC系统时钟。

进一步的，上述方法中，系统级芯片SOC分时接收车云ECU时钟源和MCU时钟源的同步报文，复用从节点完成高精度时间同步，分别将UTC时间及MCU本地时间同步至SOC系统时钟，包括：

系统级芯片SOC向车云ECU发送PDelay_Req报文，用于进行对等延迟测量；当PDelay_Req报文离开设备物理层，系统级芯片SOC利用本地时钟获得时间戳T11；

当PDelay_Req报文到达车云ECU物理层时，车云ECU时钟源利用本地时钟获得时间戳T12；车云ECU时钟源生成PDelay_Resp报文发送给系统级芯片SOC，车云ECU时钟源记录报文发送时间戳T13；