本发明专利技术公开了一种基于车路协同的多传感器时空同步及交通调度装置及方法，涉及道路交通技术领域，改变该子系统的数据汇聚方式，将分布式各子系统约束在同一个时间轴下，为多感知设备的数据融合提供先决条件。通过搭载基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置实现相机的硬触曝光控制，以及相机和补光灯在不同光线环境下的协同配合，为机械激光雷达与相机的感知数据融合提供帧同步的保障，并确保了不同光线环境下感知数据源的可靠性，增强感知数据的有效召回率。通过搭载基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置，可通过网络接口向云端服务器上传红绿灯状态信息，也可接收具有控制权节点单元的调度信息，实现交通流的调度。实现交通流的调度。
【技术实现步骤摘要】
基于车路协同的多传感器时空同步及交通调度装置及方法
[0001]本专利技术涉及道路交通
，特别是涉及一种基于车路协同的多传感器时空同步及交通调度装置及方法。
技术介绍
[0002]时间同步与网口数据汇聚是车路协同全域网全速构建的重要保障。如图1 所示，目前，技术特点如下：车载单元与路边单元各感知设备的数据流传入计算单元，以计算单元抓取到数据的时刻作为时间基准，实现数据融合；对具有网口的设备进行NTP或PTP同步与数据流汇聚；机械激光雷达与相机数据融合是基于特征提取来实现数据融合；相机感知数据的有效召回率受光线条件影响，只能通过算法补偿；交通系统的调度基于局部路口状态人为地调度。
[0003]以上技术存在以下弊端：数据融合以计算单元获取到数据的时间点作为融合基准，缺少了数据时间有效性保障，因为数据有可能会因为链路传输延迟造成数据传输延迟，也有可能会因为计算单元繁忙造成无法及时接收数据。除此之外，路边单元侧直接部署计算单元，对计算单元环境适应性与安全性要求较高，且无法兼容其他接口的感知设备数据流，所以对车路协同全域网构建的参与者的感知设备接口提出了要求，造成了无法兼容现有的车载单元与路边单元的感知设备；基于局域网下已有成熟的同步协议，但是对感知设备的要求必须能够接入局域网，且可支持ptp同步或ntp同步，造成了现有的其他感知设备无法接入；无法实现机械激光雷达与相机的硬件帧同步，需要在算法侧进行数据集的训练与补偿，增加了算力负载与算法准确度的要求；为增加夜晚相机感知数据的有效召回率，一方面需要额外增加算力来做训练，另一方面需要依靠夜晚长期补光，这样会造成光污染；无法兼容各地域下的信号机，对地域分界边线参与车路协同全域网的交通系统组网调度提出了较高要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种基于车路协同的多传感器时空同步及交通驱动调度方法，包括：
[0005](1)获取GPS接收机的NMEA语句与PPS信号，实现绝对时间与频率的同步；
[0006](2)通过对ARM架构中的寄存器表写入物理接口波特率信息与物理链路长度，对不支持PTP算法固件的各类接口的感知设备的数据流打上消除链路延迟的时间戳信息，使数据流汇聚在网络侧，并将支持PTP算法固件的网络接口感知设备的时间同步于ARM架构下网络物理层的硬件时间寄存器；
[0007](3)将计算单元与多感知设备的时间轴与基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置通过时间同步协议约束到同一个时间轴下。
[0008](4)以机械激光雷达中电机扫射旋转点为极坐标原点，得到相机与机械激光雷达的相对物理位置，并通过锁定机械激光雷达扫射相位或获得机械激光雷达的相对转角及转
速，实现相机的硬触控制，进而实现机械激光雷达与相机的帧同步；
[0009](5)通过获取感光元器件的信号流，基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置的闭环控制算法对补光灯进行调光控制；
[0010](6)在车路协同全域组网下，获得具有控制权节点的调度指令，基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置和继电器模组组合控制交通灯的状态，按照通讯协议码流控制倒计时灯，实现动态调度交通系统。
[0011]技术效果：本专利技术可将分布式系统中的各类感知设备数据流约束汇聚在同一网络时间标尺下，在现有的车载单元与路边单元基建下加速车路协同全域组网，实现各分布子系统通讯交互的数据有效性与实时性。可进而实现机械激光雷达与相机的帧同步提高了感知数据融合的能力，从而提高了感知节点的准确度。可实现在不同光线条件下相机感知设备数据有效召回率。也可获得交通灯调度的驱动能力，为车路协同云端交通调度算法节点搭建了执行驱动节点。进而降低了车路协同全域组网的难度，同时降低了路边单元中对计算节点环境适应力的要求，降低了车路协同全域组网的成本。
[0012]本专利技术进一步限定的技术方案是：
[0013]前所述的基于车路协同的多传感器时空同步及交通驱动调度方法，分布式系统的时空同步通过如下方式实现：基于ARM架构的计算芯片通过GPS接收机中的NMEA语句与PPS信号完成绝对时间与时钟频率的同步，及汇聚各类型接口的感知设备参与者的数据流并附带时间戳。
[0014]前所述的基于车路协同的多传感器时空同步及交通驱动调度方法，分布式系统的时间同步也可在无法搜索到有效卫星信息，通过请求车路协同全域网下其他有效同步子系统的时间同步服务，实现分布式系统中各子系统的感知设备数据流的时间同步。
[0015]前所述的基于车路协同的多传感器时空同步及交通驱动调度方法，步骤(5) 获得算法的需求接口，以算法作为补光驱动。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017](1)本专利技术可兼容不同接口的感知设备，可不改变现有车载单元与路边单元的感知设备，就可将其设备的数据流汇聚到网络侧；此外，可在同步透传模块的寄存器表中写入各类接口的波特率与传输线路的物理长度，同步透传模块可对相应接口的感知设备在接收到数据流的时刻下基于统一的时钟源进行数据链路传输延迟补偿修正，然后对当前一帧的数据附上时间戳，将该帧数据流传输到网络侧，此类数据通信链路的节点构建降低了路边单元计算节点对环境性能的要求，将数据流通过交换机与光纤汇聚到计算节点处；此外，接入计算单元的所有数据都会附带上时间戳，算法可依靠时间戳进行数据融合，避免了数据阻塞造成处理的数据结果不具有实时性特征；
[0018](2)本专利技术基于时间同步协议将计算单元与基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置以及支持时间同步协议的感知设备的时间统一到一个时间轴上，为各分布式子系统的数据交互提供了时间保障性，确保车路协同全域网下通讯交流处理的可靠性；
[0019](3)本专利技术通过将机械激光雷达与相机的物理位置建立在同一个极坐标系下，将相应的坐标参数输入到基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置，获取机械激光雷达的转速或者机械激光雷达的转角来控制相机的曝光时刻，进而实现
机械激光雷达与相机的帧同步，为数据融合提供准确的数据源，确保机械激光雷达与相机FOV视角范围内的数据时间是一致的；
[0020](4)本专利技术一方面可以以环境条件作为驱动补光，另一方面可以以算法需求作为驱动补光；
[0021](5)本专利技术在参与车路协同全域网组网的同时，也可接受具有控制权节点的调度指令，从而实现基于继电器模组的交通灯状态控制，以适应不同地域的交通管控系统。
附图说明
[0022]图1为
技术介绍
中时间同步架构图；
[0023]图2为本专利技术中多传感器时空同步及交通调度示意图。
具体实施方式
[0024]实施例1
[0025]本实施例提供的一种基于车路协同的多传感器时空同步及交通调度方法，包括：
[0026](1)获取GPS接收机的NMEA语句与PPS信号，实现绝对时间与频率的同步；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的多传感器时空同步及交通调度方法，其特征在于：包括：(1)获取GPS接收机的NMEA语句与PPS信号，实现绝对时间与频率的同步；(2)通过对ARM架构中的寄存器表写入物理接口波特率信息与物理链路长度，对不支持PTP算法固件的各类接口的感知设备的数据流打上消除链路延迟的时间戳信息，使数据流汇聚在网络侧，并将支持PTP算法固件的网络接口感知设备的时间同步于ARM架构下网络物理层的硬件时间寄存器；(3)将计算单元与多感知设备的时间轴与基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置通过时间同步协议约束到同一个时间轴下。(4)以机械激光雷达中电机扫射旋转点为极坐标原点，得到相机与机械激光雷达的相对物理位置，并通过锁定机械激光雷达扫射相位或获得机械激光雷达的相对转角及转速，实现相机的硬触控制，进而实现机械激光雷达与相机的帧同步；(5)通过获取感光元器件的信号流，基于车路协同全域网下的多传感器时空同步及交通驱动调度的装置的闭环控制算法对补光灯进行调光控制；(6)在车路协同全域组网下，获得具有控制权节点的调度指令，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑶，王劲，
申请(专利权)人：中智行苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。