本技術(shù)涉及通信，具體而言，涉及一種時間同步方法、控制器、車輛及計算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著電子控制和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車尤其是自動駕駛技術(shù)變得越來越復(fù)雜，在汽車行駛處于未知、動態(tài)環(huán)境中，確保各個控制器之間數(shù)據(jù)的精確時間同步變得至關(guān)重要。各家oem(原始設(shè)備制造商)均使用了基于gptp協(xié)議的時間同步方案，用于進(jìn)行各個控制器之間的時間同步。

2、在相關(guān)技術(shù)中，為解決基于gptp協(xié)議各控制器時間異常跳變的問題，主要采用雙時鐘時間同步的機(jī)制，當(dāng)?shù)谝恢鲿r鐘失效時，立即切換第二主時鐘進(jìn)行全局時間同步。然而，其并未考慮到slave端(即從時鐘)如何評估篩選正常與異常的時間同步報文，以保證slave端的時間穩(wěn)定進(jìn)行，不會因為master端(即主時鐘)的個別異常報文導(dǎo)致slave端異常跳變，因此，如何完成準(zhǔn)確的時間同步仍是一個亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種時間同步方法、控制器、車輛及計算機(jī)程序產(chǎn)品，用以實(shí)現(xiàn)提高時間同步準(zhǔn)確性和可靠性的技術(shù)效果。

2、本技術(shù)實(shí)施例第一方面提供了一種時間同步方法，所述方法應(yīng)用于待與主動端同步時間的從動端；所述方法包括：

3、按照預(yù)設(shè)的第一交互周期與所述主動端進(jìn)行時間同步報文交互，并獲取第一交互時間集合；所述時間同步報文包括所述主動端向所述從動端發(fā)送的第一同步報文與第二同步報文；所述第一交互時間集合包括所述第一同步報文的第一發(fā)送時間與第一接收時間、以及所述第二同步報文的第二發(fā)送時間與第二接收時間；

4、基于所述第一交互時間集合確定第一速率比；所述第一速率比表征所述主動端與所述從動端的時間流逝速率比；

5、與所述主動端進(jìn)行對等延遲報文交互，并獲取第二交互時間集合；所述對等延遲報文包括所述從動端向所述主動端發(fā)送的對等延遲請求報文、以及所述主動端響應(yīng)于所述對等延遲請求報文發(fā)送的對等延遲響應(yīng)報文；所述第二交互時間集合包括所述對等延遲請求報文的第三發(fā)送時間與第三接收時間、以及所述對等延遲響應(yīng)報文的第四發(fā)送時間與第四接收時間；

6、在所述第一速率比位于預(yù)設(shè)的速率比區(qū)間的情況下，基于所述第一速率比與所述第二交互時間集合確定第一偏差穩(wěn)定參數(shù)與延時參數(shù)；所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)表征所述從動端相對于所述主動端時間偏差的變化情況；

7、在所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)位于預(yù)設(shè)的偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間的情況下，利用所述第一速率比與所述延時參數(shù)進(jìn)行與所述主動端的時間同步處理。

8、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，基于報文交互數(shù)據(jù)計算得到主動端與從動端之間的時間流逝速率比(即第一速率比)，為時間同步提供基礎(chǔ)；且不僅考慮了時間流逝速率的差異，還通過對等延遲報文交互進(jìn)一步評估了網(wǎng)絡(luò)延遲和時間偏差的穩(wěn)定性(通過第一偏差穩(wěn)定參數(shù))，這種動態(tài)適應(yīng)性使得時間同步能夠更準(zhǔn)確地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的變化；在確認(rèn)時間偏差的變化情況(第一偏差穩(wěn)定參數(shù)表征此變化情況)位于預(yù)設(shè)的穩(wěn)定區(qū)間內(nèi)時，才進(jìn)行時間同步處理，確保了只有在時間偏差相對穩(wěn)定的情況下才進(jìn)行同步，避免因網(wǎng)絡(luò)波動導(dǎo)致的時間同步誤差；通過結(jié)合第一速率比和延時參數(shù)進(jìn)行時間同步處理，能夠更準(zhǔn)確地校正從動端的時間，提高時間同步的準(zhǔn)確性和可靠性。

9、進(jìn)一步地，所述時間同步報文還包括所述主動端向所述從動端發(fā)送的攜帶所述第一發(fā)送時間的第一跟隨報文、以及攜帶所述第二發(fā)送時間的第二跟隨報文；所述對等延遲報文還包括所述主動端向所述從動端發(fā)送的攜帶所述第四發(fā)送時間的對等延遲響應(yīng)跟隨報文；所述方法還包括：

10、分別解析所述第一跟隨報文、所述第二跟隨報文、與所述對等延遲響應(yīng)跟隨報文，獲取所述第一發(fā)送時間、所述第二發(fā)送時間、與所述第四發(fā)送時間。

11、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，跟隨報文的引入確保了發(fā)送時間能夠準(zhǔn)確無誤地傳遞給從動端，從而增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

12、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

13、在所述第一速率比不位于所述速率比區(qū)間的情況下，向所述主動端發(fā)送警告報文，并返回執(zhí)行按照預(yù)設(shè)的第一交互周期與所述主動端進(jìn)行時間同步報文交互的步驟，直到所述第一速率比位于所述速率比區(qū)間。

14、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過返回執(zhí)行時間同步報文交互的步驟，建立了一種自動修正機(jī)制，當(dāng)檢測到速率比異常時，不是簡單地放棄同步或報告錯誤，而是嘗試通過重復(fù)的時間同步報文交互來糾正這一異常，直到速率比恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。此外，通過不斷調(diào)整直到第一速率比位于速率比區(qū)間，確保只有在時間流逝速率比相對穩(wěn)定且符合預(yù)期時才進(jìn)行進(jìn)一步的時間同步處理，顯著提高了時間同步的成功率。

15、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

16、在所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)不位于所述偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間的情況下，返回執(zhí)行與所述主動端進(jìn)行對等延遲報文交互的步驟，直到所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)位于所述偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間。

17、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，在第一偏差穩(wěn)定參數(shù)不位于偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間的情況下，通過不斷重復(fù)對等延遲報文交互，并重新評估第一偏差穩(wěn)定參數(shù)，確保了在進(jìn)行時間同步處理之前，從動端與主動端之間的時間偏差變化情況是穩(wěn)定且可預(yù)測的，有助于減少因時間偏差波動導(dǎo)致的時間同步誤差，提高時間同步的穩(wěn)定性。

18、進(jìn)一步地，在所述按照預(yù)設(shè)的第一交互周期與所述主動端進(jìn)行時間同步報文交互之前，還包括：

19、按照預(yù)設(shè)的第二交互周期與所述主動端進(jìn)行所述時間同步報文和所述對等延遲報文交互，并獲取第三交互時間集合和第四交互時間集合；

20、基于所述第三交互時間集合和所述第四交互時間集合，確定第二速率比和第二偏差穩(wěn)定參數(shù)；

21、基于所述第二速率比和所述第二偏差穩(wěn)定參數(shù)，確定所述速率比區(qū)間和所述偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間。

22、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，一方面，通過首先按照第二交互周期進(jìn)行初步的時間同步報文和對等延遲報文交互，系統(tǒng)能夠基于這些交互數(shù)據(jù)計算出更合理的速率比區(qū)間和偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間，為后續(xù)正式的時間同步過程提供了更準(zhǔn)確的參考標(biāo)準(zhǔn)，有助于提高同步的精度和穩(wěn)定性。另一方面，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和系統(tǒng)狀態(tài)可能會隨著時間發(fā)生變化。通過初步交互并實(shí)時調(diào)整速率比區(qū)間和偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間，系統(tǒng)能夠更快地適應(yīng)這些變化，保持時間同步的準(zhǔn)確性和可靠性。這種自適應(yīng)能力對于保證系統(tǒng)在復(fù)雜多變的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

23、進(jìn)一步地，所述第一交互周期大于所述第二交互周期。

24、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，初始階段及異常狀態(tài)下按照第二交互周期進(jìn)行報文的交互，穩(wěn)定階段按照第一交互周期進(jìn)行報文的交互，穩(wěn)定階段持續(xù)時間更長，設(shè)置第一交互周期大于第二交互周期，有利于降低常態(tài)下的以太網(wǎng)負(fù)載。

25、進(jìn)一步地，所述基于所述第一速率比與所述第二交互時間集合確定第一偏差穩(wěn)定參數(shù)與延時參數(shù)，包括：

26、基于所述第二交互時間集合，確定所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)；

27、在所述第一偏差穩(wěn)定參數(shù)位于所述偏差穩(wěn)定參數(shù)區(qū)間的情況下，根據(jù)所述第一速率比和所述第二交互時間集合確定所述延時參數(shù)。

28、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過先評估偏差穩(wěn)定性再確定延時參數(shù)的順序，避免了在時間偏差不穩(wěn)定時進(jìn)行無效的同步操作。這種順序化的處理流程提高了同步的效率，減少了不必要的資源消耗。

29、進(jìn)一步地，所述利用所述第一速率比與所述延時參數(shù)進(jìn)行與所述主動端的時間同步處理，包括：

30、獲取本地時間；

31、基于所述第一速率比、所述本地時間、所述延時參數(shù)、所述第二發(fā)送時間、以及所述第二接收時間，確定待同步時間；

32、根據(jù)所述待同步時間進(jìn)行與所述主動端的時間同步處理。

33、在上述實(shí)現(xiàn)過程中，通過綜合考慮第一速率比(反映了時間傳輸過程中的速率變化)、本地時間(從動端當(dāng)前的時間)、延時參數(shù)(補(bǔ)償了時間傳輸過程中的延遲)、第二發(fā)送時間(主動端發(fā)送時間同步報文的時間)和第二接收時間(從動端接收該報文的時間)，可以非常精確地計算出待同步時間。這種多因素的綜合考慮顯著提高了時間同步的精度。

34、本技術(shù)實(shí)施例第二方面提供了一種控制器，所述控制器包括：

35、處理器；

36、用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；

37、其中，所述處理器調(diào)用所述可執(zhí)行指令時實(shí)現(xiàn)第一方面任一所述的方法。

38、本技術(shù)實(shí)施例第三方面提供了一種車輛，所述車輛包括第二方面所述的控制器。

39、本技術(shù)實(shí)施例第四方面提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)第一方面任一所述的方法。