本發(fā)明涉及汽車電子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的，尤其是涉及一種傳感器的數(shù)據(jù)融合方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前汽車電子系統(tǒng)中廣泛使用多種傳感器，如慣性測量單元(inertialmeasurement?unit，imu)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(global?navigation?satellite?system，gnss)接收器、超聲波傳感器(ultrasonic?sensor?system，uss)、激光雷達(dá)等，以獲取車輛狀態(tài)和周圍環(huán)境等信息數(shù)據(jù)。

2、經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，每種傳感器的數(shù)據(jù)采樣率、格式和時間基準(zhǔn)不同，每種傳感器具有獨立的數(shù)據(jù)流和時間基準(zhǔn)進(jìn)行采集和處理，因此當(dāng)前的傳感器數(shù)據(jù)融合應(yīng)用場景，無法實現(xiàn)不同類型傳感器數(shù)據(jù)的精確的數(shù)據(jù)同步，使得此類數(shù)據(jù)融合應(yīng)用場景局限于特定的傳感器組合，缺乏通用性和可擴(kuò)展性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種傳感器的數(shù)據(jù)融合方法和裝置，通過aio架構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)時間同步，同時對異常狀態(tài)傳感器數(shù)據(jù)和時間戳進(jìn)行監(jiān)測修正，緩解現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)異構(gòu)傳感器數(shù)據(jù)融合可靠性的技術(shù)問題。

2、第一方面，實施例提供一種傳感器的數(shù)據(jù)融合方法，應(yīng)用于aio架構(gòu)，所述aio架構(gòu)包括硬件層、內(nèi)核空間和用戶層，所述方法包括：

3、將來自所述硬件層的至少一種傳感器數(shù)據(jù)，經(jīng)所述內(nèi)核空間添加目標(biāo)時鐘時間戳進(jìn)行時間同步，并將時間同步后的至少一種第一傳感器數(shù)據(jù)傳輸至所述用戶層；

4、讀取所述第一傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和每種所述第一傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)長度要求對所述第一傳感器數(shù)據(jù)的第一異常狀態(tài)進(jìn)行檢測；將所述第一異常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄并上報錯誤報告，并將第二傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行上報；其中，所述第一傳感器數(shù)據(jù)中包括多個數(shù)據(jù)包，所述第二傳感器數(shù)據(jù)中包括至少一個正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包均攜帶一個目標(biāo)時鐘時間戳；

5、從所述第二傳感器數(shù)據(jù)中提取至少一個所述目標(biāo)時鐘時間戳，并進(jìn)行第二異常狀態(tài)檢測；將所述第二異常狀態(tài)的目標(biāo)時鐘時間戳對應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄并上報錯誤報告，并將第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行上報；其中，所述第三傳感器數(shù)據(jù)中包括至少一個正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包，每個所述數(shù)據(jù)包均攜帶一個正常狀態(tài)的目標(biāo)時鐘時間戳；

6、根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和所述錯誤報告將至少一種所述第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合處理，再按照預(yù)設(shè)融合規(guī)則進(jìn)行融合，生成用于為目標(biāo)應(yīng)用提供訪問的標(biāo)準(zhǔn)接口。

7、在可選的實施方式中，根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和每種所述第一傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)長度要求對所述第一傳感器數(shù)據(jù)的第一異常狀態(tài)進(jìn)行檢測的步驟，包括：

8、將當(dāng)前讀取到的第一傳感器種類的所述第一傳感器數(shù)據(jù)中每個數(shù)據(jù)包攜帶的目標(biāo)時鐘時間戳，與前一讀取到的第一傳感器種類的所述第一傳感器數(shù)據(jù)的每個數(shù)據(jù)包攜帶的目標(biāo)時鐘時間戳進(jìn)行比對；

9、將比對結(jié)果超過第一預(yù)設(shè)時間閾值的數(shù)據(jù)包認(rèn)定為第一異常狀態(tài)；其中，所述第一預(yù)設(shè)時間閾值與所述第一傳感器種類相對應(yīng)。

10、在可選的實施方式中，根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和每種所述第一傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)長度要求對所述第一傳感器數(shù)據(jù)的第一異常狀態(tài)進(jìn)行檢測的步驟，還包括：

11、將當(dāng)前讀取到的第一傳感器種類的所述第一傳感器數(shù)據(jù)中每個數(shù)據(jù)包的長度與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)長度進(jìn)行比對；

12、將比對結(jié)果不符合預(yù)設(shè)要求的數(shù)據(jù)包認(rèn)定為第一異常狀態(tài)。

13、在可選的實施方式中，從所述第二傳感器數(shù)據(jù)中提取至少一個所述目標(biāo)時鐘時間戳，并進(jìn)行第二異常狀態(tài)檢測的步驟，包括：

14、將所述第二傳感器數(shù)據(jù)中每個數(shù)據(jù)包攜帶的所述目標(biāo)時鐘時間戳進(jìn)行提?。?/p>

15、將每個所述目標(biāo)時鐘時間戳轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳；

16、基于所述標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳的連續(xù)性，判斷每個所述標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳是否存在異常；

17、若存在，則將存在跳變的所述標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳認(rèn)定為第二異常狀態(tài)。

18、在可選的實施方式中，基于所述標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳的連續(xù)性，判斷每個所述標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳是否存在異常的步驟，包括：重復(fù)執(zhí)行以下流程，直至當(dāng)前傳感器采集的數(shù)據(jù)包全部遍歷：

19、將當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳與前一標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳的差值與第二預(yù)設(shè)時間閾值進(jìn)行比對；

20、若所述差值未超過所述第二預(yù)設(shè)時間閾值，則將所述當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳認(rèn)定為正常狀態(tài)；

21、若所述差值超過所述第二預(yù)設(shè)時間閾值，且所述差值與所述第二預(yù)設(shè)時間閾值比對結(jié)果滿足預(yù)設(shè)差值范圍，則將所述第二預(yù)設(shè)時間閾值進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，以使在調(diào)整后的第二預(yù)設(shè)時間閾值作用下，所述當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳為正常狀態(tài)；

22、若所述差值超過所述第二預(yù)設(shè)時間閾值，且所述差值與所述第二預(yù)設(shè)時間閾值比對結(jié)果超過預(yù)設(shè)差值范圍，則將所述當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳認(rèn)定為第二異常狀態(tài)；

23、將下一標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳作為新的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)格式時間戳。

24、在可選的實施方式中，根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和所述錯誤報告將至少一種所述第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合處理，再按照預(yù)設(shè)融合規(guī)則進(jìn)行融合，生成用于為目標(biāo)應(yīng)用提供訪問的標(biāo)準(zhǔn)接口的步驟，包括：

25、將每種所述第三傳感器數(shù)據(jù)存儲于時間窗口緩沖區(qū)；其中，所述時間窗口緩沖區(qū)中包括預(yù)設(shè)時間段的每種歷史第三傳感器數(shù)據(jù)；

26、從各種第三傳感器數(shù)據(jù)的采樣頻率中確定采樣最高頻率，并依據(jù)所述采樣最高頻率對非所述采樣最高頻率的每種第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行插幀操作，得到至少一種第四傳感器數(shù)據(jù)；

27、基于所述第四傳感器數(shù)據(jù)中每個數(shù)據(jù)包的目標(biāo)時鐘時間戳，確定處于相同目標(biāo)時鐘時間戳的同幀數(shù)據(jù)包以及每個所述同幀數(shù)據(jù)包對應(yīng)的傳感器種類；

28、將每個所述傳感器種類處于同一所述目標(biāo)時鐘時間戳的同幀數(shù)據(jù)包進(jìn)行聚合處理，得到每個所述目標(biāo)時鐘時間戳對應(yīng)的聚合數(shù)據(jù)包；

29、根據(jù)上報的所述錯誤報告從所述時間窗口緩沖區(qū)中確定歷史第三傳感器數(shù)據(jù)，基于所述歷史第三傳感器數(shù)據(jù)對存在異常的目標(biāo)時鐘時間戳的聚合數(shù)據(jù)包進(jìn)行修正；

30、根據(jù)預(yù)設(shè)融合規(guī)則，將每個修正后的所述聚合數(shù)據(jù)包中的至少一個第四傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，得到每個所述目標(biāo)時鐘時間戳對應(yīng)的融合結(jié)果；

31、將所述融合結(jié)果和修正后的所述聚合數(shù)據(jù)包傳輸至目標(biāo)應(yīng)用程序。

32、在可選的實施方式中，將來自所述硬件層的至少一種傳感器數(shù)據(jù)，經(jīng)所述內(nèi)核空間添加目標(biāo)時鐘時間戳進(jìn)行時間同步，并將時間同步后的至少一種第一傳感器數(shù)據(jù)傳輸至所述用戶層的步驟，包括：

33、通過所述內(nèi)核空間從linux系統(tǒng)中目標(biāo)時鐘模塊讀取當(dāng)前時刻的目標(biāo)時鐘時間戳并添加到每個傳感器數(shù)據(jù)上，再上傳至所述用戶層；其中，所述目標(biāo)時鐘時間戳包括系統(tǒng)時鐘時間戳、導(dǎo)航時鐘時間戳、北斗衛(wèi)星時鐘時間戳。

34、第二方面，實施例提供一種傳感器的數(shù)據(jù)融合裝置，應(yīng)用于aio架構(gòu)，所述aio架構(gòu)包括硬件層、內(nèi)核空間和用戶層，所述裝置包括：

35、獲取模塊，將來自所述硬件層的至少一種傳感器數(shù)據(jù)，經(jīng)所述內(nèi)核空間添加目標(biāo)時鐘時間戳進(jìn)行時間同步，并將時間同步后的至少一種第一傳感器數(shù)據(jù)傳輸至所述用戶層；

36、數(shù)據(jù)讀取模塊，讀取所述第一傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和每種所述第一傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)長度要求對所述第一傳感器數(shù)據(jù)的第一異常狀態(tài)進(jìn)行檢測；將所述第一異常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄并上報錯誤報告，并將第二傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行上報；其中，所述第一傳感器數(shù)據(jù)中包括多個數(shù)據(jù)包，所述第二傳感器數(shù)據(jù)中包括至少一個正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包均攜帶一個目標(biāo)時鐘時間戳；

37、時間戳解析模塊，從所述第二傳感器數(shù)據(jù)中提取至少一個所述目標(biāo)時鐘時間戳，并進(jìn)行第二異常狀態(tài)檢測；將所述第二異常狀態(tài)的目標(biāo)時鐘時間戳對應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄并上報錯誤報告，并將第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行上報；其中，所述第三傳感器數(shù)據(jù)中包括至少一個正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包，每個所述數(shù)據(jù)包均攜帶一個正常狀態(tài)的目標(biāo)時鐘時間戳；

38、數(shù)據(jù)聚合模塊，根據(jù)所述目標(biāo)時鐘時間戳和所述錯誤報告將至少一種所述第三傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合處理，再按照預(yù)設(shè)融合規(guī)則進(jìn)行融合，生成用于為目標(biāo)應(yīng)用提供訪問的標(biāo)準(zhǔn)接口。

39、第三方面，實施例提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述前述實施方式任一項所述的方法的步驟。

40、第四方面，實施例提供一種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，所述機(jī)器可讀存儲介質(zhì)存儲有機(jī)器可執(zhí)行指令，所述機(jī)器可執(zhí)行指令在被處理器調(diào)用和執(zhí)行時，機(jī)器可執(zhí)行指令促使處理器實現(xiàn)前述實施方式任一項所述的方法的步驟。

41、本發(fā)明實施例提供的一種傳感器的數(shù)據(jù)融合方法和裝置，依據(jù)aio架構(gòu)的內(nèi)核空間對各類傳感器數(shù)據(jù)打上目標(biāo)時鐘時間戳實現(xiàn)時間同步，后經(jīng)應(yīng)用層對每類傳感器數(shù)據(jù)中異常狀態(tài)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢測并丟棄，同時對每個數(shù)據(jù)包攜帶的目標(biāo)時鐘時間戳的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測，將異常狀態(tài)的目標(biāo)時鐘時間戳對應(yīng)的數(shù)據(jù)包再丟棄，余下傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包和時間戳均正常，此時根據(jù)目標(biāo)時鐘時間戳對各類傳感器數(shù)據(jù)對齊的同時，再根據(jù)檢測到異常狀態(tài)上報的錯誤報告修正前述存在異常的數(shù)據(jù)包，進(jìn)而執(zhí)行整合處理以及融合操作，得到精準(zhǔn)的整合數(shù)據(jù)包和融合結(jié)果能夠被目標(biāo)應(yīng)用訪問進(jìn)行后續(xù)處理。

42、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，或者，部分特征和優(yōu)點可以從說明書推知或毫無疑義地確定，或者通過實施本公開的上述技術(shù)即可得知。

43、為使本公開的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。