一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法及装置，包括主时钟和从时钟，从时钟接收主时钟发送的同步时间消息后，计算主时钟与从时钟的时间偏移量，并通过时间偏移量对从时钟进行时钟偏移修正但不修正从时钟的时钟频率；从时钟接收到预设时刻的主时钟同步消息后，通过计算主时钟与从时钟的时钟偏移量和时钟频率偏移完成对从时钟的时钟偏移和时钟频率偏移进行修正。在预设较长时间T内，第1次及第n‑1次仅对从时钟的时钟偏移进行修正但不修正时钟频率，仅在第n次的时候对从时钟的时钟偏移和时钟频率偏移进行修正。相比于现有技术，具有精度高并且在同步时间丢失后，能够根据趋势数据迅速对从时钟的时间同步进行修正。

A time synchronization correction method and device applied to master clock and slave clock

【技术实现步骤摘要】
一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法、装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法、装置。
技术介绍
随着汽车的普及，越来越多的汽车进入千家万户，人民生活消费水平的不断提高，汽车的数量也不断的增多，大家对车内电器的智能化要求越来越高，智能汽车中ADAS辅助驾驶、主动刹车以及未来无人驾驶汽车的发展对数据传输的实时性和同步性要求非常苛刻，因为数据的传输一旦发生延迟，则可能会导致计算结果的不准确性，导致错误的决策产生，最终汽车会产生错误的操作导致交通事故的发生。但是智能汽车的传感器众多，每个传感器中的时钟硬件或多或少存在差异，因此如何确保众多传感器中的时钟都进行时刻保持同步成为目前车内网络通信首要解决的技术问题。在实际应用中难免出现网络异常，或其他原因导致的同步信息丢失，从而导致时间同步中断的问题，此时从时间会随着主时间的推移与主时钟的偏差越来越大，这对于大多数的使用场景来说，此时唯一的选择就是脱离该同步时间而工作，但在某些环境下在丢失同步后，其从时钟难以进行校准，导致系统运行出现偏差。目前时间同步领域都主要针对如何完成时间同步，并且在时间同步异常，如接收同步消息超时，或同步消息丢失后的状态切换，进行相关的修正，修正处理的方式都是进行状态切换，并通过状态标识位告知，此时时间状态异常，等到网络恢复或重新接收到对应消息后再切换回对应状态，并重新跟进同步状态。同时协议的关注点都是放在通讯正常时如何提高精度，在同步丢失后如何跟进同步却几乎没有相关内容。具体地，在时间同步的过程中，当出现时钟中断时，调整本地时钟频率与主时钟频率保持一致，通常情况下通过主时钟传输当前主时钟的时钟频率给从时钟，然后从时钟使用相同的时钟频率进行本地设置，达到从时钟与主时钟频率一样，但该方法有一个缺陷，因为时钟频率由硬件来确定，不同的硬件性能不一样，并且受温度等环境影响，时钟频率并非绝对稳定的，因为主时钟所处的环境，与从时钟的环境可能是不一样的，这样一来，直接使用主时钟的时钟频率，对从时钟来说并不一定合适。另一种方式如开源linuxPTP中的工作原理一样，通过调整本地时钟频率修正时钟，仅在时间出现大幅跳跃时采用调相方式把时间快速拉回同步位置，该方式的好处是即时同步的同时，又能不断的调整本地时钟频率。但该工作方式是每秒钟调整一次时钟频率，采样率也就保持在1秒，并且由于是通过调频的方式把时间修正回来，调频的幅度必然与实际的时钟频率存在偏差。因此，针对目前时间同步仍然存在较多的技术缺陷，需要提供一种完善的技术方案来解决该问题，实现精准的时间同步。
技术实现思路
基于现有技术中存在的缺陷，本专利技术要解决的技术问题在于提供能够一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法、装置。为了达到上述目的，本专利技术提供一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，包括：步骤S1，从时钟接收主时钟发送的同步时间消息后，计算主时钟与从时钟的时间偏移量，并通过时间偏移量对从时钟进行时钟偏差修正但不修正从时钟的时钟频率；步骤S2，从时钟接收到预设时刻的主时钟同步消息后，通过计算主时钟与从时钟的时钟偏移量和时钟频率偏移完成对从时钟的时钟偏移和时钟频率偏移进行修正；在所述步骤S2中，从时钟频率修正量Freq_R的计算公式如下：Freq_R＝(Ts_n–Tm_n–pdelay_n)/(Ts_n–Ts_0)上式中，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量，Tm_n为主时钟向从时钟发送时间消息的时间点，Ts_n为从时钟在刚好接收到主时钟在Tm_n时刻发送的时间消息的时间点，pdelay_n为网络延迟时间主时钟与从时钟在Tm_n至Ts_n时间内的网络延迟；修正后从时钟的时钟频率的计算公式为：Freq_new＝Freq_S–Freq_R，其中，Freq_new为修正后从时钟的时钟频率，Freq_S为修正前从时钟的时钟频率，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量；主时钟与从时钟的时钟偏移修正量的计算机公式为：Ts_n–Tm_n–pdelay_n。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，重复步骤S2，不断的对主时钟与从时钟的时间偏移量和时钟频率偏移量进行修正。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，其中，以预设的调频时间作为起始位置，并在预设的时间段内对主时钟与从时钟的时钟频率偏移量进行追踪，对主时钟与从时钟之间的时钟频率偏移的趋势进行预估。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，在预设的时间段内，设置预设偏差阈值，对主时钟与从时钟的时钟的偏移量进行监测，当偏移量超过偏差阈值后，对从时钟进行偏移修正；所述修正包括以主时钟与从时钟的时钟偏移量对从时钟进行修正，同时以当前主时钟与从时钟的时钟频率偏差对从时钟进行频率修正。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，其中，设当偏移量超过预设偏差阈值的时间计算点为Ts_n，则偏移量的计算公式为：Offset＝Ts_n–Tm_n–pdelay_n其中，Offset为当前主时钟与从时钟的偏移量，Tm_n为主时钟向从时钟发送时间消息的时间点，Ts_n为从时钟在刚好接收到主时钟在Tm_n时刻发送的时间消息的时间点，pdelay_n为网络延迟时间主时钟与从时钟在Tm_n至Ts_n时间内的网络延迟；当|Offset|<偏差阈值,不进行时钟频率修正，当|Offset|>偏差阈值,进行时钟频率修正；频率修正量为：Freq_R_n＝Offset/(Ts_n–Ts_1),则当前从时钟修正后的频率为Freq_new＝Freq_S-Freq_R_n。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，在预设测量时长T内，主时钟向从时钟发送n次时间同步消息，从时钟每次收到主时钟发送的时间消息后，计算主时钟与从时钟的时钟偏移量并利用时钟偏移量对从时钟进行修正同时将每次计算获取的时钟偏移量进行保存；在预设测量时长T内，主时钟向从时钟发送n-1次时间同步消息不对从时钟的时钟频率进行修正，仅在主时钟向从时钟发送第n次时间同步消息后才对从时钟的时钟频率进行修正。一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，进一步地，在预设测量时长T内，主时钟向从时钟发送n次时间同步消息，在测量时长T内，主时钟与从时钟的累计偏移量Offset_total：上式中，Offset_total为累计偏移量，Offset_i表示第i次的偏移量；主时钟向从时钟发送第n次时间同步消息后，从时钟的时钟频率进行修正，频率修正量Freq_R_n的计算公式为：Freq_R_n＝Offset_total/(Ts_n–Ts_1)，其中，Ts_n表示从时钟第n次接收到主时钟发送的时间同步消息的时间点，Ts_1表示从时钟第1次接收到主时钟发送的时间同步消息的时间点；主时钟向从时钟发送第n次时间同步消息后，从时钟修正后的时钟频率为Freq_本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，/n步骤S1，从时钟接收主时钟发送的同步时间消息后，计算主时钟与从时钟的时间偏移量，并通过时间偏移量对从时钟进行时钟偏差修正但不修正从时钟的时钟频率；/n步骤S2，从时钟接收到预设时刻的主时钟同步消息后，通过计算主时钟与从时钟的时钟偏移量和时钟频率偏移完成对从时钟的时钟偏移和时钟频率偏移进行修正；/n在所述步骤S2中，从时钟频率修正量Freq_R的计算公式如下：/nFreq_R＝(Ts_n–Tm_n–pdelay_n)/(Ts_n–Ts_0)/n上式中，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量，Tm_n为主时钟向从时钟发送时间消息的时间点，Ts_n为从时钟在刚好接收到主时钟在Tm_n时刻发送的时间消息的时间点，pdelay_n为网络延迟时间主时钟与从时钟在Tm_n至Ts_n时间内的网络延迟；/n修正后从时钟的时钟频率的计算公式为：Freq_new＝Freq_S–Freq_R，其中，Freq_new为修正后从时钟的时钟频率，Freq_S为修正前从时钟的时钟频率，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量；/n主时钟与从时钟的时钟偏移修正量的计算机公式为：Ts_n–Tm_n–pdelay_n。/n...

【技术特征摘要】
1.一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，
步骤S1，从时钟接收主时钟发送的同步时间消息后，计算主时钟与从时钟的时间偏移量，并通过时间偏移量对从时钟进行时钟偏差修正但不修正从时钟的时钟频率；
步骤S2，从时钟接收到预设时刻的主时钟同步消息后，通过计算主时钟与从时钟的时钟偏移量和时钟频率偏移完成对从时钟的时钟偏移和时钟频率偏移进行修正；
在所述步骤S2中，从时钟频率修正量Freq_R的计算公式如下：
Freq_R＝(Ts_n–Tm_n–pdelay_n)/(Ts_n–Ts_0)
上式中，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量，Tm_n为主时钟向从时钟发送时间消息的时间点，Ts_n为从时钟在刚好接收到主时钟在Tm_n时刻发送的时间消息的时间点，pdelay_n为网络延迟时间主时钟与从时钟在Tm_n至Ts_n时间内的网络延迟；
修正后从时钟的时钟频率的计算公式为：Freq_new＝Freq_S–Freq_R，其中，Freq_new为修正后从时钟的时钟频率，Freq_S为修正前从时钟的时钟频率，Freq_R为在预设的时刻从时钟频率修正量；
主时钟与从时钟的时钟偏移修正量的计算机公式为：Ts_n–Tm_n–pdelay_n。


2.如权利要求1所述一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，重复步骤S2，不断的对主时钟与从时钟的时间偏移量和时钟频率偏移量进行修正。


3.如权利要求1所述一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，其中，以预设的调频时间作为起始位置，并在预设的时间段内对主时钟与从时钟的时钟频率偏移量进行追踪，对主时钟与从时钟之间的时钟频率偏移的趋势进行预估。


4.如权利要求3所述一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，在预设的时间段内，设置预设偏差阈值，对主时钟与从时钟的时钟的偏移量进行监测，当偏移量超过偏差阈值后，对从时钟进行偏移修正；
所述修正包括以主时钟与从时钟的时钟偏移量对从时钟进行修正，同时以当前主时钟与从时钟的时钟频率偏差对从时钟进行频率修正。


5.如权利要求4所述一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，其中，设当偏移量超过预设偏差阈值的时间计算点为Ts_n，则偏移量的计算公式为：
Offset＝Ts_n–Tm_n–pdelay_n
其中，Offset为当前主时钟与从时钟的偏移量，Tm_n为主时钟向从时钟发送时间消息的时间点，Ts_n为从时钟在刚好接收到主时钟在Tm_n时刻发送的时间消息的时间点，pdelay_n为网络延迟时间主时钟与从时钟在Tm_n至Ts_n时间内的网络延迟；
当|Offset|<偏差阈值,不进行时钟频率修正，当|Offset|>偏差阈值,进行时钟频率修正；
频率修正量为：Freq_R_n＝Offset/(Ts_n–Ts_1),则当前从时钟修正后的频率为Freq_new＝Freq_S-Freq_R_n。


6.如权利要求3所述一种应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法，其特征在于，在预设测量时长T内，主时钟向从时钟发送n次时间同步消息，从时...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文平，万志刚，黄飞，张航，石川，陈柱，
申请(专利权)人：上海赫千电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31