一种自动驾驶时间同步系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动驾驶时间同步系统，属于自动驾驶技术领域，可以给自动驾驶的不同传感器，包括GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，GPS天线连接有GPS模块，FPGA的内部包括有信号复用模块、时间寄存器模块、串口输出模块、PTP server、开启时间触发模式的CAN IP、PLL和同步快沿模块，GPS模块通过PPS分别与信号复用模块和开启时间触发模式的CAN IP相连接，GPS模块通过UART与时间寄存器模块相连接，可以实现自动驾驶汽车中多种不同接口的传感器之间的时间同步，提高传感器的融合信息可靠性，增强自动驾驶的安全性。增强自动驾驶的安全性。增强自动驾驶的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶时间同步系统


[0001]本技术涉及自动驾驶
，具体为一种自动驾驶时间同步系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶是汽车行业未来的必然趋势，为了实现自动驾驶，必须借用多种传感器的信息，并进行融合来识别汽车所处在的环境信息，然后进行规划决策来达到自动驾驶的功能。自动驾驶的等级越高所用到的传感器就越多，当传感器的数量增加时，就会带来一个新的问题，每个传感器的系统时间、处理时间和数据传送时间都可能不一样，在进行融合的时候，可能融合的不是同一时刻的数据。
[0003]自动驾驶汽车所用到的不同传感器有不同的接口，给时间同步带来的困难。自动驾驶系统对时间非常敏感，对时间同步也提出了更高的要求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种自动驾驶时间同步系统，以解决上述
技术介绍
中提出驾驶汽车同步困难的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种自动驾驶时间同步系统，包括GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，所述GPS天线连接有GPS模块，所述FPGA的内部包括有信号复用模块、时间寄存器模块、串口输出模块、PTP server、开启时间触发模式的CAN IP、PLL和同步快沿模块，所述GPS模块通过PPS分别与信号复用模块和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述GPS模块通过UART与时间寄存器模块相连接，所述时间寄存器模块分别与串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述参考时钟通过PLL与同步快沿模块连接，所述输出接口模块包含有多路PPS信号、电平转换器、多路UART信号、以太网PHY、CAN PHY和多路触发信号，且所述串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP分别与电平转换器、以太网PHY和CAN PHY连接，所述信号复用模块输出多路PPS信号，所述同步快沿模块输出多路触发信号。
[0006]优选地，所述GPS天线与所述GPS模块相连，为GPS模块提供GPS射频信号，所述GPS模块通过两种接口与所述FPGA相连，所述两种接口分别为单线和UART，分别传输高精度PPS信号和时间报文，时间报文包含年月日时分秒信息。
[0007]优选地，所述信号复用模块采集所述的输入PPS信号，经过组合逻辑处理，极短时延地输出n路PPS信号，并输出到所述输出接口模块，所述的时间寄存器模块，将所述的GPS模块用UART传输过来的时间信息结合所述PPS信号后存储在FPGA本地。
[0008]优选地，所述串口输出模块从所述时间寄存器模块获取时间信号，并通过多路的串口驱动器输出TTL电平的UART信号到输出接口模块。
[0009]优选地，所述PTP server从所述时间寄存器模块和所述PPS信号获取时间信息，通过PTP网络协议将带有时间戳的PTP报文发送到所述输出接口模块的以太网 PHY中。
[0010]优选地，所述的开启时间触发模式的CAN IP，为一个CAN总线控制器，所述的开启
时间触发模式的CAN IP从时间寄存器模块和所述的PPS信号获取时间信息，并发送带有时间戳的CAN报文到所述的输出接口模块的CAN PHY中。
[0011]优选地，所述的参考时钟，使用晶体振荡器实现，为所述的FPGA内的PLL提供参考时钟源，所述的PLL为所述的FPGA提供系统时钟，也为所述的同步快沿模块提供触发信号，所述的同步快沿模块结合PPS信号和PPL的时钟信号，同步输出多路快沿信号，并传送到输出接口模块中。
[0012]优选地，所述的电平转换器，可以将TTL电平的所述URAT信号转换成RS232等电平信号，所述的以太网PHY，将以太网链路层信号转换成ETH物理层信号，物理层信号可以为100BASE
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TX、100BASE
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T1、1000BASE
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TX和100BASE
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T1，所述的CAN PHY，将CAN报文转换为物理层的CAN总线信号。
[0013]优选地，所述的输出接口模块中的所述PPS信号，RS232信号，UART信号，ETH 信号，CAN总线信号和触发信号可以根据系统需求为一路和多路，所述的PPS信号、RS232信号和UART信号，主要给具有相应的接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括惯性导航传感器，所述的ETH信号，主要给具有相应ETH接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括激光雷达。优选地，所述的CAN总线信号，主要给具有相应CAN接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括毫米波雷达和超声波雷达，所述的多路触发信号，主要给具有相应信号接口的传感器提供时间信息以实现和系统时间同步，包括摄像头。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种自动驾驶时间同步系统，设置有GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，GPS天线能够为 GPS模块提供GPS射频信号，而GPS模块能够通过FPGA与单线和UART分别传输高精度PPS信号和时间报文，时间报文包含年月日时分秒信息，提高信号准确度，时间寄存器模块可以将GPS模块用UART传输过来的时间信息结合并存储在 FPGA本地，串口输出模块可以从时间寄存器模块获取时间信号并通过多路的串口驱动器输出TTL电平的UART信号到输出接口模块，可以实现自动驾驶汽车中多种不同接口的传感器之间的时间同步，提高传感器的融合信息可靠性，增强自动驾驶的安全性。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例一的组成框图；
[0016]图2为本技术实施例二的组成框图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“套接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义
[0019]实施例一：
[0020]请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种自动驾驶时间同步系统，包括 GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，所述GPS天线连接有GPS 模块，所述FPGA的内部包括有信号复用模块、时间寄存器模块、串口输出模块、 PTP server、开启时间触发模式的CAN IP、PLL和同步快沿模块，所述GPS模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶时间同步系统，包括GPS天线，GPS模块，FPGA，参考时钟和输出接口模块，其特征在于：所述GPS天线连接有GPS模块，所述FPGA的内部包括有信号复用模块、时间寄存器模块、串口输出模块、PTP server、开启时间触发模式的CAN IP、PLL和同步快沿模块，所述GPS模块通过PPS分别与信号复用模块和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述GPS模块通过UART与时间寄存器模块相连接，所述时间寄存器模块分别与串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP相连接，所述参考时钟通过PLL与同步快沿模块连接，所述输出接口模块包含有多路PPS信号、电平转换器、多路UART信号、以太网PHY、CAN PHY和多路触发信号，且所述串口输出模块、PTP server和开启时间触发模式的CAN IP分别与电平转换器、以太网PHY和CAN PHY连接，所述信号复用模块输出多路PPS信号，所述同步快沿模块输出多路触发信号。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述GPS天线与所述GPS模块相连，为GPS模块提供GPS射频信号，所述GPS模块通过两种接口与所述FPGA相连，所述两种接口分别为单线和UART，分别传输高精度PPS信号和时间报文，时间报文包含年月日时分秒信息。3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述信号复用模块采集所述的输入PPS信号，经过组合逻辑处理，极短时延地输出n路PPS信号，并输出到所述输出接口模块，所述的时间寄存器模块，将所述的GPS模块用UART传输过来的时间信息结合所述PPS信号后存储在FPGA本地。4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述串口输出模块从所述时间寄存器模块获取时间信号，并通过多路的串口驱动器输出TTL电平的UART信号到输出接口模块。5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶时间同步系统，其特征在于：所述PTP server从所述时间寄存器模块和所述PPS信号获取时间信息，通过PTP网络协议将带有时间戳的PTP报文发送到所述输出接口模块的以太网PH...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智华，付玉堂，
申请(专利权)人：英博超算南京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：