车辆时钟同步方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及车载时钟同步技术领域，具体涉及一种车辆时钟同步方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着汽车智能化的飞速发展，尤其是自动驾驶的发展，车辆内部增设了多种传感器和域控制器，但是每个传感器或域控制器内部的硬件时钟的精度不同，导致随着上电时间的增加，各个时钟之间的时间差异会越来越大，进而导致根据传感器或域控制器配合实现的车辆功能不准确。例如根据传感器融合图像时，若两个传感器的时钟不同步，可能会出现融合图像不准确的问题，使得用户的驾驶体验较差。

相关技术中一种车辆时钟同步方法，通过通用精确时间协议(generalPreciseTime Protocol，gPTP)做整车各时钟的时间同步。在使用gPTP协议进行时间同步时，会选择一个带有时钟的传感器或域控制器作为主节点，其他带有时钟的传感器或域控制器作为从节点。但是这种方法通常是直接将从节点的时钟调整到某一时间，可能会存在时钟出现跳变的情况，进而影响车辆相关功能的实现。因而相关技术中的车辆时钟同步方法存在同步效果较差的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提供一种车辆时钟同步方法、装置、电子设备及存储介质，以解决上述技术问题。

本申请提供的一种车辆时钟同步方法，包括：

根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定所述主节点与从节点之间的同步时间差值；

当所述同步时间差值小于或等于第一预设值时，对所述从节点的时钟进行调相操作；

当所述同步时间差值大于所述第一预设值且小于第二预设值时，对所述从节点的时钟进行调频操作以及调相操作；

当所述同步时间差值大于或等于所述第二预设值时，对所述从节点的时钟进行调相操作。

于本发明一实施例中，所述根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定所述主节点与从节点之间的同步时间差值之前，所述方法还包括：

确定所述从节点向所述主节点按照周期先后发送的测量请求报文的各第一发送时间，以及所述主节点接收所述测量请求报文的各第一接收时间；

确定所述主节点向所述从节点发送测量回复报文的各第二发送时间，以及所述从节点接收所述测量回复报文的各第二接收时间，所述测量回复报文是对所述测量请求报文的回复报文，每一个所述测量请求报文均对应有一个所述测量回复报文；

以一个周期为一组，根据各所述第一发送时间、各所述第一接收时间、各所述第二发送时间以及各所述第二接收时间，确定多组延迟时间参数；

根据各组所述延迟时间参数，确定多个延迟时间。

于本发明一实施例中，所述根据各组所述延迟时间参数，确定多个延迟时间，包括：

根据同组所述第一发送时间、所述第二发送时间、所述第一接收时间、所述第二接收时间以及延迟时间公式确定延迟时间；

所述延迟时间公式包括：

其中，所述Pdelay为所述延迟时间，所述t

于本发明一实施例中，所述根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定所述主节点与从节点之间的同步时间差值，包括：

确定所述主节点发送所述时间同步报文的第三发送时间以及所述从节点接收所述时间同步报文的第三接收时间；

根据最新确定的所述延迟时间、所述第三发送时间以及所述第三接收时间确定所述时间同步差值。

于本发明一实施例中，所述根据最新确定的所述延迟时间、所述第三发送时间以及所述第三接收时间确定所述时间同步差值，包括：

根据最新确定的所述延迟时间、所述第三发送时间、所述第三接收时间以及同步时间公式，确定所述同步时间差值；

所述同步时间公式包括：

offset＝T

其中，所述offset为所述同步时间差值，所述T

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种车辆时钟同步装置，包括：

时间确定模块，用于当所述从节点接收到所述主节点周期性发送的时间同步报文时，确定所述主节点与所述从节点的同步时间差值；

第一调节模块，用于当所述同步时间差值小于或等于第一预设值时，对所述从节点的时钟进行调相操作；

第二调节模块，用于当所述同步时间差值大于所述第一预设值且小于第二预设值时，对所述从节点的时钟进行调频操作以及调相操作；

第三调节模块，用于当所述同步时间差值大于或等于所述第二预设值时，对所述从节点的时钟进行调相操作。

于本发明一实施例中，所述车辆时钟同步装置还包括：

第一确定模块，用于确定所述从节点向所述主节点按照周期先后发送的测量请求报文的各第一发送时间，以及所述主节点接收所述测量请求报文的各第一接收时间；

第二确定模块，用于确定所述主节点向所述从节点发送各测量回复报文的第二发送时间，以及所述从节点接收所述测量回复报文的各第二接收时间，所述测量回复报文是对所述测量请求报文的回复报文，每一个所述测量请求报文均对应有一个所述测量回复报文；

第三确定模块，用于以一个周期为一组，根据各所述第一发送时间、各所述第一接收时间、各所述第二发送时间以及各所述第二接收时间，确定多组延迟时间参数；

第四确定模块，用于根据各组所述延迟时间参数，确定多个延迟时间。

于本发明一实施例中，所述第四确定模块包括：

延迟时间确定单元，用于根据同组所述第一发送时间、所述第二发送时间、所述第一接收时间、所述第二接收时间以及延迟时间公式确定延迟时间；

所述延迟时间公式包括：

其中，所述Pdelay为所述延迟时间，所述t

为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现前述的任一个实施例所述的车辆时钟同步方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行前述的任一个实施例所述的车辆时钟同步方法。

如上所述，本申请提供的一种车辆时钟同步方法、装置、电子设备及存储介质，具有以下有益效果：

本申请中的一种车辆时钟同步方法，该方法通过根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定主节点与从节点之间的同步时间差值，当同步时间差值小于或等于第一预设值时，对从节点的时钟进行调相操作，当同步时间差值大于第一预设值且小于第二预设值时，对从节点的时钟进行调频操作以及调相操作，当同步时间差值大于或等于第二预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。解决了相关技术中车辆时钟同步方法同步效果较差的问题，提高了车辆时钟同步方法的同步效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的一示例性实施例示出的车辆时钟同步方法的流程图；

图2是本申请的一示例性实施例示出的车辆时钟同步装置的框图；

图3示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本申请，而不是为了限制本申请的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本申请实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本申请的实施例难以理解。

请参阅图1，图1是本申请的一示例性实施例示出的车载传感器时间调节方法的流程图。参考图1可以看出，该车载传感器时间调节方法可以包括：

步骤S110，根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定主节点与从节点之间的同步时间差值。

在本申请的一个实施例中，当从节点接收到主节点周期性发送的时间同步报文时，从节点可以确定主节点与从节点的同步时间差值。也即是当从节点每一次接收到主节点发送的时间同步报文时，都可以执行步骤S110至步骤S140，以便对从节点的时钟进行调节。

示例性的，主节点发送时间同步报文的周期可以为125毫秒(millisecond，ms)。

需要说明的是，车辆设备中用来发送时间同步报文的节点称为主节点，用来接收时间同步报文的节点称为从节点。主节点和从节点可以由操作人员根据实际情况进行选择。

步骤S120，当同步时间差值小于或等于第一预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。

在本申请的一个实施例中，当同步时间差值小于或等于第一预设值时，可以对从节点的时钟进行调相操作。

示例性的，第一预设值可以为100纳秒(nanosecond，ns)。

步骤S130，当同步时间差值大于第一预设值且小于第二预设值时，对从节点的时钟进行调频操作以及调相操作。

在本申请的一个实施例中，当同步时间差值大于第一预设值且小于第二预设值时，可以对从节点进行调频操作以及调相操作。可以通过调整从节点的寄存器进而对从节点进行调频操作。

示例性的，第二预设值可以为1秒(second，s)。

步骤S140，当同步时间差值大于或等于第二预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。

在本申请的一个实施例中，当同步时间差值大于或等于第二预设值时，可以对从节点的时钟进行调相操作。

示例性的，由于调频是一个渐进的过程，当同步时间差值大于或等于1s时，此时若选择对从节点的时钟进行调频，调节时钟的过程会较慢，可能会影响从节点与主节点时钟同步的实时性。所以在同步时间差值大于1s时直接进行调相操作，可以在较短时间内对从节点的时钟进行调整。

示例性的，从节点第一次接收到主节点发送的时间同步报文时，同步时间差值可以为1.5s，此时需要对从节点的时钟进行调相操作。从节点第二次接收到主节点发送的时间同步报文时，同步时间差值可以为200ns，此时需要对从节点的时钟进行调相操作以及调频操作。从节点第三次接收到时间同步报文时，同步时间差值可以为50ns，此时可以对从节点的时钟进行调相操作。从节点通过接收主节点周期性发送的时间同步报文，并根据同步时间差值不断对从节点的时钟进行调节，可以在从节点与主节点存在频率差时，对从节点时钟的频率进行缓慢调整，使得从节点的时钟频率调整会有一定的收敛过程，不会出现时钟突然跳变的情况，可以解决相关技术中车辆时钟同步方法稳定性较差的问题。

需要说明的是，在本申请实施例中，可以通过对从节点的时钟不断进行调节，使从节点时钟与主节点时钟的频率一致且相位一致。

在一示例性实施例中，车辆时钟同步方法还可以包括步骤S210至步骤S260。

步骤S210，确定从节点向主节点按照周期先后发送的测量请求报文的各第一发送时间，以及主节点接收测量请求报文的各第一接收时间。

在本申请的一个实施例中，可以确定从节点向主节点按照周期先后发送的测量请求报文的各第一发送时间，以及主节点接收测量请求报文的各第一接收时间。也即是每个测量请求报文均对应有一个第一发送时间和第一接收时间。第一发送时间根据从节点的时钟进行确定，第一接收时间根据主节点的时钟进行确定。

示例性的，测量请求报文可以为Pdelay_Req报文，Pdelay_Req报文可以用于测量两个时钟之间的路径延迟。当测量请求报文为Pdelay_Req报文时，从节点可以确定Pdelay_Req报文的第一发送时间。

示例性的，测量请求报文的发送周期可以为125毫秒(millisecond，ms)。测量报文的发送周期和时间同步报文的发送周期可以相同也可以不同。

步骤S220，确定主节点向从节点发送测量回复报文的各第二发送时间，以及从节点接收测量回复报文的各第二接收时间。

其中，测量回复报文是对测量请求报文的回复报文，每一个测量请求报文均对应有一个测量回复报文。

在本申请的一个实施例中，可以确定主节点向从节点发送测量回复报文的各第二发送时间，以及从节点接收测量回复报文的各第二接收时间。也即是每个测量回复报文均对应有一个第二发送时间和第二接收时间。第二发送时间根据主节点的时钟进行确定，第二接收时间根据从节点的时钟进行确定。

示例性的，测量回复报文可以为Pdelay_Resp报文。当测量回复报文为Pdelay_Resp报文时，从节点可以根据主节点发送的Pdelay_Resp_Follow_up报文确定Pdelay_Resp报文的第二发送时间。从节点还可以根据主节点发送的Pdelay_Resp报文确定主节点接收到Pdelay_Req报文的第一接收时间。Pdelay_Resp_Follow_up报文可以紧随Pdelay_Resp报文发送，Pdelay_Resp_Follow_up报文中可以带有Pdelay_Resp报文的第二发送时间。

步骤S230，以一个周期为一组，根据各第一发送时间、各第一接收时间、各第二发送时间以及各第二接收时间，确定多组延迟时间参数。

在本申请的一个实施例中，从节点可以以一个周期为一组，根据各第一发送时间、各第一接收时间、各第二发送时间以及各第二接收时间，确定多组延迟时间参数。也即是一个周期内的测量请求报文-测量回复报文对应的第一发送时间、第一接收时间、第二发送时间以及第二接收时间为一组延迟时间参数。

步骤S240，根据同组第一发送时间、第二发送时间、第一接收时间、第二接收时间以及延迟时间公式确定延迟时间。

在本申请的一个实施例中，可以根据同组第一发送时间、第二发送时间、第一接收时间、第二接收时间以及延迟时间公式确定延迟时间。由于测量请求报文是周期性发送的，而每个测量请求报文对应有一个测量回复报文，因而存在多组一一对应的测量请求报文-测量回复报文。一组测量请求报文-测量回复报文可以确定一组延迟时间参数，一组延迟时间参数可以确定一个延迟时间。

延迟时间公式包括：

其中，Pdelay为延迟时间，t

步骤S250，确定主节点发送时间同步报文的第三发送时间以及从节点接收时间同步报文的第三接收时间。

在本申请的一个实施例中，可以确定主节点发送同步时间报文的第三发送时间以及从节点接收时间同步报文的第三接收时间。第三发送时间根据主节点的时钟确定，第三接收时间根据从节点的时钟确定。

示例性的，时间同步报文可以为sync报文，主节点可以周期性向从节点发送sync报文。当时间同步报文为sync报文时，从节点可以根据主节点发送的Follow_up报文确定sync报文的发送时间。Follow_up报文可以紧随sync报文发送，Follow_up报文中可以带有sync报文的发送时间。从节点每接收到一次sync报文，可以执行步骤S110至步骤S140，以对从节点的时钟进行调节。

步骤S260，根据最新确定的延迟时间、第三发送时间、第三接收时间以及同步时间公式，确定同步时间差值。

在本申请的一个实施例中，可以根据最后一个延迟时间、第三发送时间、第三接收时间以及同步时间公式，确定同步时间差值。因为测量请求报文是周期性发送的，且在每个周期可以确定一个延迟时间，因而从节点可以确定多个延迟时间，当从节点接收到时间同步报文时，可以根据最新确定的延迟时间、第三发送时间、第三接收时间以及同步时间公式，确定同步时间差值。

同步时间公式包括：

offset＝T

其中，offset为同步时间差值，T

综上所述，本申请实施例的方法通过根据主节点周期性发送的时间同步报文，确定主节点与从节点之间的同步时间差值，当同步时间差值小于或等于第一预设值时，对从节点的时钟进行调相操作，当同步时间差值大于第一预设值且小于第二预设值时，对从节点的时钟进行调频操作以及调相操作，当同步时间差值大于或等于第二预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。解决了相关技术中车辆时钟同步方法同步效果较差的问题，提高了车辆时钟同步方法的同步效果。

图2是本申请的一示例性实施例示出的车辆时钟同步装置的框图。如图2所示，该示例性的车辆时钟同步装置200包括：

时间确定模块210，用于当从节点接收到主节点周期性发送的时间同步报文时，确定主节点与从节点的同步时间差值。

第一调节模块220，用于当同步时间差值小于或等于第一预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。

第二调节模块230，用于当同步时间差值大于第一预设值且小于第二预设值时，对从节点的时钟进行调频操作以及调相操作。

第三调节模块240，用于当同步时间差值大于或等于第二预设值时，对从节点的时钟进行调相操作。

在另一示例性实施例中，车辆时钟同步装置还可以包括：

第一确定模块，用于确定从节点向主节点按照周期先后发送的测量请求报文的各第一发送时间，以及主节点接收测量请求报文的各第一接收时间。

第二确定模块，用于确定主节点向从节点发送各测量回复报文的第二发送时间，以及从节点接收测量回复报文的各第二接收时间，测量回复报文是对测量请求报文的回复报文，每一个测量请求报文均对应有一个测量回复报文。

第三确定模块，用于以一个周期为一组，根据各第一发送时间、各第一接收时间、各第二发送时间以及各第二接收时间，确定多组延迟时间参数。

第四确定模块，用于根据各组延迟时间参数，确定多个延迟时间。

在另一示例性实施例中，第三确定模块可以包括：

延迟时间确定单元，用于根据同组第一发送时间、第二发送时间、第一接收时间、第二接收时间以及延迟时间公式确定延迟时间。

延迟时间公式包括：

其中，Pdelay为延迟时间，t

需要说明的是，上述实施例所提供的车辆时钟同步装置与上述实施例所提供的车辆时钟同步方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的车辆时钟同步装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现上述各个实施例中提供的车辆时钟同步方法。

图3示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图3示出的电子设备的计算机系统300仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机系统300包括中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)302中的程序或者从储存部分308加载到随机访问存储器(RandomAccessMemory，RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中的方法。在RAM303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM302以及RAM303通过总线304彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口305也连接至总线304。

以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)、液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的储存部分308；以及包括诸如LAN(LocalAreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分308。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CompactDiscRead-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述各个实施例中提供的车辆时钟同步方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的车辆时钟同步方法。

上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。