一、自動(dòng)駕駛傳感器融合中的時(shí)間同步重要性

在自動(dòng)駕駛感知體系中，BEV（Bird's-Eye-View，鳥(niǎo)瞰圖）感知技術(shù)憑借尺度變化小、視角遮擋少的優(yōu)勢(shì)，成為環(huán)境感知的核心技術(shù)方向。BEV感知算法需整合多相機(jī)圖像等多源數(shù)據(jù)，完成分類、檢測(cè)、分割、跟蹤等關(guān)鍵任務(wù)，而傳感器融合的準(zhǔn)確性直接依賴于時(shí)間同步——若不同相機(jī)數(shù)據(jù)存在時(shí)間偏差，會(huì)導(dǎo)致多視角圖像信息錯(cuò)位，使BEV算法無(wú)法精準(zhǔn)構(gòu)建環(huán)境俯視圖，出現(xiàn)目標(biāo)定位錯(cuò)誤、軌跡跟蹤失效等問(wèn)題，嚴(yán)重影響自動(dòng)駕駛決策的安全性與可靠性。

以自動(dòng)駕駛實(shí)際場(chǎng)景為例，當(dāng)車輛需識(shí)別前方行人時(shí)，若前向相機(jī)與側(cè)視相機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)間差超過(guò)微秒級(jí)，可能導(dǎo)致算法誤判行人位置與移動(dòng)軌跡，引發(fā)制動(dòng)不及時(shí)等風(fēng)險(xiǎn)。因此，時(shí)間同步是確保BEV感知算法有效運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)多傳感器協(xié)同工作的必要前提，更是保障自動(dòng)駕駛系統(tǒng)“感知-決策-執(zhí)行”全流程穩(wěn)定的核心基礎(chǔ)。

二、自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步挑戰(zhàn)

搭建BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，時(shí)間同步環(huán)節(jié)常面臨以下技術(shù)難題，直接影響數(shù)據(jù)質(zhì)量與算法訓(xùn)練效果：

1. 多設(shè)備時(shí)鐘差異 ：系統(tǒng)集成6個(gè)iDS相機(jī)及多個(gè)采集模塊，不同設(shè)備內(nèi)部時(shí)鐘存在固有偏差，且受硬件性能、環(huán)境溫度影響，易出現(xiàn)時(shí)鐘漂移，難以形成統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)。
2. 高精度需求與技術(shù)瓶頸 ：BEV感知算法訓(xùn)練需納秒級(jí)時(shí)間同步精度，傳統(tǒng)軟件同步方式受網(wǎng)絡(luò)延遲、軟件調(diào)度波動(dòng)影響，無(wú)法突破精度限制，難以滿足算法對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)間一致性的要求。
3. 復(fù)雜場(chǎng)景干擾 ：實(shí)際采集環(huán)境中，GPS信號(hào)可能因隧道、高樓遮擋出現(xiàn)臨時(shí)缺失，導(dǎo)致外部時(shí)間基準(zhǔn)中斷；同時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲不穩(wěn)定，進(jìn)一步加劇時(shí)間偏差，影響同步穩(wěn)定性。
4. 系統(tǒng)協(xié)同與配置復(fù)雜度 ：需同時(shí)實(shí)現(xiàn)多相機(jī)參數(shù)統(tǒng)一管理（如曝光時(shí)間、幀率、分辨率）與時(shí)間同步配置，傳統(tǒng)方案需分開(kāi)調(diào)試，操作繁瑣且易出現(xiàn)參數(shù)與同步不匹配的問(wèn)題。

三、自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步精度要求

自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的安全性與BEV算法訓(xùn)練的準(zhǔn)確性，對(duì)時(shí)間同步精度提出明確且嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)：

• 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景（如單一視角圖像采集）：微秒級(jí)精度可滿足初步數(shù)據(jù)記錄需求，但無(wú)法支撐多傳感器融合與BEV算法訓(xùn)練；
• BEV感知算法研發(fā)與傳感器融合場(chǎng)景：需達(dá)到 納秒級(jí)時(shí)間同步精度 ，確保6個(gè)iDS相機(jī)采集的圖像數(shù)據(jù)在時(shí)間維度完全對(duì)齊，避免因時(shí)間偏差導(dǎo)致的多視角信息錯(cuò)位，為算法提供高質(zhì)量訓(xùn)練數(shù)據(jù)；
• 自動(dòng)駕駛測(cè)試與驗(yàn)證場(chǎng)景：納秒級(jí)同步精度可確保采集數(shù)據(jù)能精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)實(shí)際路況，為算法迭代、功能驗(yàn)證提供可靠數(shù)據(jù)支撐，避免因時(shí)間偏差導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真。

康謀BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)XTSS時(shí)間同步服務(wù)，結(jié)合硬件與軟件協(xié)同優(yōu)化，可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)時(shí)間同步，完全匹配自動(dòng)駕駛核心場(chǎng)景的精度需求。

四、自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步方法

針對(duì)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的不同精度需求，康謀BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供兩種時(shí)間同步方法，覆蓋全場(chǎng)景應(yīng)用需求：

（一）軟時(shí)間同步

基于軟件層面的協(xié)議與算法實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，核心依賴(g)PTP協(xié)議（IEEE 802.1AS、IEEE 1588），通過(guò)XTSS時(shí)間同步軟件管理同步邏輯：

• 技術(shù)原理：以系統(tǒng)內(nèi)主時(shí)鐘為基準(zhǔn)，通過(guò)以太網(wǎng)向各從設(shè)備（如iDS相機(jī)）傳輸時(shí)間同步報(bào)文，實(shí)時(shí)校正從設(shè)備時(shí)鐘偏差；
• 精度與場(chǎng)景：同步精度達(dá)微秒級(jí)，適用于對(duì)精度要求較低的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景，如單一相機(jī)的圖像采集與初步數(shù)據(jù)記錄；
• 系統(tǒng)支持：XTSS軟件可通過(guò)可視化界面（XTSS Monitor）實(shí)時(shí)監(jiān)控同步狀態(tài)，顯示各設(shè)備MAC地址、PDelay（傳播延遲）等參數(shù)，便于運(yùn)維管理。

（二）硬件時(shí)間同步

通過(guò)專用硬件模塊與軟件協(xié)同，實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)高精度同步，是BEV感知算法訓(xùn)練與傳感器融合場(chǎng)景的核心方案：

1. 核心硬件配置 ：以BRICKplus為核心平臺(tái)，搭配GPS接收模塊（提供外部高精度時(shí)間基準(zhǔn)）、PCIe Slot ETH6000擴(kuò)展模塊（連接多相機(jī)），通過(guò)硬件時(shí)間戳技術(shù)直接捕獲數(shù)據(jù)包時(shí)間，避免軟件延遲影響；
2. 同步邏輯 ：GPS模塊獲取衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)后，通過(guò)XTSS服務(wù)向各iDS相機(jī)分發(fā)時(shí)間基準(zhǔn)，支持13路(g)PTP以太網(wǎng)接口，確保多相機(jī)同時(shí)接收同步信號(hào)；
3. 精度與優(yōu)勢(shì) ：同步精度達(dá)納秒級(jí)，不受軟件調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)延遲干擾，且支持GPS信號(hào)缺失后的偏差校正（通過(guò)速率調(diào)整或時(shí)間“跳轉(zhuǎn)”實(shí)現(xiàn)），保障復(fù)雜環(huán)境下的同步穩(wěn)定性；
4. 軟件協(xié)同 ：結(jié)合ROS+PEAK SDK方案，為每個(gè)相機(jī)創(chuàng)建獨(dú)立采集線程，通過(guò)全局控制信號(hào)統(tǒng)一管理采集啟停，確保“同步配置-數(shù)據(jù)采集-時(shí)間標(biāo)記”全流程協(xié)同。

五、如何為自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集選擇合適的時(shí)間同步方案

選擇自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步方案，需結(jié)合場(chǎng)景需求、系統(tǒng)架構(gòu)、精度要求綜合判斷，關(guān)鍵決策維度如下：

1. 匹配精度需求 ：若為BEV感知算法訓(xùn)練、多傳感器融合場(chǎng)景，優(yōu)先選擇納秒級(jí)硬件同步方案（如康謀BRICKplus+XTSS組合）；若為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，可選用微秒級(jí)軟同步方案，平衡成本與效果。
2. 適配系統(tǒng)硬件 ：方案需兼容采集平臺(tái)（如x86架構(gòu)）、相機(jī)類型（如iDS GV-51JXCP-C）及擴(kuò)展模塊，確保硬件間無(wú)縫集成——例如康謀方案中，BRICKplus可直接通過(guò)PCIe Slot ETH6000連接6個(gè)iDS相機(jī)，無(wú)需額外適配。
3. 保障場(chǎng)景適應(yīng)性 ：優(yōu)先選擇支持GPS信號(hào)補(bǔ)償、多接口擴(kuò)展的方案，應(yīng)對(duì)隧道、高樓等復(fù)雜環(huán)境（如康謀GPS模塊缺失信號(hào)時(shí)，可通過(guò)內(nèi)部算法校正時(shí)間偏差），同時(shí)滿足多相機(jī)擴(kuò)展需求（如增加相機(jī)數(shù)量時(shí)，可通過(guò)以太網(wǎng)接口擴(kuò)展同步通道）。
4. 簡(jiǎn)化運(yùn)維管理 ：選擇具備可視化管理工具的方案，如康謀XTSS Configurator可動(dòng)態(tài)配置同步參數(shù)（如協(xié)議類型、主從時(shí)鐘身份），XTSS Monitor可實(shí)時(shí)顯示PDelay Count、時(shí)間偏差等數(shù)據(jù)，降低調(diào)試與運(yùn)維成本。

六、康謀BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：時(shí)間同步難題的完整解決方案

針對(duì)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集的時(shí)間同步挑戰(zhàn)，康謀推出以BRICKplus為核心的BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)“硬件集成+軟件優(yōu)化+精準(zhǔn)同步”三位一體設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景高精度時(shí)間同步。

（一）系統(tǒng)核心配置與同步優(yōu)勢(shì)

（二）關(guān)鍵場(chǎng)景應(yīng)用效果

1. BEV算法訓(xùn)練 ：通過(guò)納秒級(jí)同步確保6個(gè)iDS相機(jī)采集的圖像數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)齊，生成高質(zhì)量BEV感知數(shù)據(jù)集，提升算法對(duì)目標(biāo)的分類、分割精度；
2. 復(fù)雜環(huán)境采集 ：在GPS信號(hào)遮擋場(chǎng)景（如隧道），系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部偏差校正機(jī)制維持同步精度，避免數(shù)據(jù)錯(cuò)位；
3. 高效運(yùn)維 ：通過(guò)XTSS Monitor實(shí)時(shí)查看各相機(jī)PDelay（如enp12s0接口PDelay Count達(dá)12988、偏差0ns），同步異常時(shí)可快速定位問(wèn)題。

（三）方案核心價(jià)值

康謀BEV Camera數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅解決了多相機(jī)時(shí)間同步難題，還通過(guò)“硬件集成化+軟件可視化”設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)搭建復(fù)雜度——無(wú)需額外適配第三方硬件，即可實(shí)現(xiàn)“同步配置-數(shù)據(jù)采集-存儲(chǔ)管理”全流程自動(dòng)化，為自動(dòng)駕駛BEV感知算法研發(fā)提供穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)支撐，是自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步的優(yōu)選方案。返回搜狐，查看更多

審核編輯 黃宇