阅读说明：本技术 车辆测速、定位方法和装置以及电子设备 (Vehicle speed measuring and positioning method and device and electronic equipment ) 是由 赵晖 于 2018-06-07 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供了一种车辆测速、定位方法和装置以及电子设备。该车辆测速方法包括：持续获取车辆在垂直方向上的加速度；根据所述车辆在垂直方向上的加速度,识别所述车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点；计算所述车辆前轮经过所述障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点之间的时间长度；获取车辆轴距,用所述车辆轴距除以所述时间长度,得到所述车辆的第一行驶速度。本发明实施例利用导航设备的惯性传感器,获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况,对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测,通过车辆前后轮震动的时间差,获得更为准确的车辆行驶速度,进而实现更为精确的车辆定位。(The embodiment of the invention provides a vehicle speed measuring and positioning method and device and electronic equipment. The vehicle speed measuring method comprises the following steps: continuously acquiring the acceleration of the vehicle in the vertical direction; according to the acceleration of the vehicle in the vertical direction, recognizing the vibration time point of the front wheel of the vehicle passing through the obstacle and the vibration time point of the rear wheel passing through the obstacle; calculating a time length between a vibration time point of the front wheels of the vehicle passing through the obstacle and a vibration time point of the rear wheels passing through the obstacle; and acquiring a vehicle wheel base, and dividing the vehicle wheel base by the time length to obtain a first running speed of the vehicle. According to the embodiment of the invention, the change condition of the acceleration of the vehicle in the vertical direction is acquired by using the inertial sensor of the navigation equipment, the vibration information generated when the vehicle passes through an obstacle is detected, and more accurate vehicle running speed is acquired through the time difference of the vibration of the front wheel and the rear wheel of the vehicle, so that more accurate vehicle positioning is realized.)

车辆测速、定位方法和装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种车辆测速、定位方法和装置以及电子设备。

背景技术

车辆航位推算(Vehicle Dead Reckoning；以下简称：VDR)技术，是根据上次测定的车辆的位置，结合车速和航向，来推测车辆当前位置。现有的导航设备采用VDR技术，利用全球定位系统(Global Position System；以下简称：GPS)和惯性传感器，对车辆进行融合定位。

在现有的技术条件下，GPS接收模块的视场内至少要有四颗卫星，GPS定位才能正常工作。在GPS导航精度至关重要的城市环境中，天空视线经常受阻，高楼大厦反射的GPS信号造成严重的多径效应，降低了GPS的信号质量。而在隧道或地下停车场中，则由于GPS信号缺失，导致GPS定位无法工作。

在GPS信号减弱或缺失的情况下，导航设备通过加速度传感器(即，加速度计)来估算车速，通过陀螺仪等传感器来计算航向，进而推算车辆的当前位置。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：在无法通过GPS信号来获取车辆的绝对速度的场景下，只能通过水平加速度的变化来推算实时车速，而水平加速度的测量容易受到震动，上下坡，和转弯带来的向心加速度的影响。因此，车速的推算精度很低。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆测速、定位方法和装置以及电子设备，以解决现有技术中在GPS信号减弱或缺失的情况下，车速推算精度低的缺陷，提高车速推算的精度。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种车辆测速方法，包括：

持续获取车辆在垂直方向上的加速度；

根据所述车辆在垂直方向上的加速度，识别所述车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点；

计算所述车辆前轮经过所述障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点之间的时间长度；

获取车辆轴距，用所述车辆轴距除以所述时间长度，得到所述车辆的第一行驶速度。

本发明实施例还提供了一种车辆定位方法，在上述的车辆测速方法的基础上，还包括：

获取车辆的初始定位位置和航向；

根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的第一行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置；或者，根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的融合行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置。

本发明实施例还提供了一种车辆测速装置，包括：

第一获取模块，用于持续获取车辆在垂直方向上的加速度；

震动时间点识别模块，用于根据所述车辆在垂直方向上的加速度，识别所述车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点；

时长计算模块，用于计算所述车辆前轮经过所述障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点之间的时间长度；

第一车速计算模块，用于获取车辆轴距，用所述车辆轴距除以所述时间长度，得到所述车辆的第一行驶速度。

本发明实施例还提供了一种车辆定位装置，包括上述的车辆测速装置，还包括：

定位模块，用于获取车辆的初始定位位置和航向，并根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的第一行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置；或者，根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的融合行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于运行所述存储器中存储的所述程序，以用于：

持续获取车辆在垂直方向上的加速度；

根据所述车辆在垂直方向上的加速度，识别所述车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点；

计算所述车辆前轮经过所述障碍物的震动时间点和后轮经过所述障碍物的震动时间点之间的时间长度；

获取车辆轴距，用所述车辆轴距除以所述时间长度，得到所述车辆的第一行驶速度。

本发明实施例还提供一种电子设备，在上述的电子设备的基础上，所述处理器还用于：

获取车辆的初始定位位置和航向；

根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的第一行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置；或者，根据所述初始定位位置、航向和所述车辆的融合行驶速度，推算获得所述车辆的当前定位位置。

本发明实施例提供的车辆测速、定位方法和装置以及电子设备，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得更为准确的车辆行驶速度，进而实现更为精确的车辆定位。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的

具体实施方式

。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明提供的业务系统实施例的系统框图；

图2为本发明提供的车辆测速方法一个实施例的流程图；

图3为本发明提供的车辆测速方法另一个实施例的流程图；

图4a为本发明提供的车辆定位方法一个实施例的流程图；

图4b为本发明提供的车辆定位方法实施例的车辆定位原理图；

图5为本发明提供的车辆定位方法另一个实施例的流程图；

图6为本发明提供的车辆测速装置一个实施例的结构示意图；

图7为本发明提供的车辆测速装置另一个实施例的结构示意图；

图8为本发明提供的车辆定位装置一个实施例的结构示意图；

图9为本发明提供的车辆定位装置另一个实施例的结构示意图；

图10为本发明提供的电子设备一个实施例的结构示意图；

图11为本发明提供的电子设备另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

当用户利用车载导航设备进行导航时，导航设备(如，智能手机等终端)与车辆固定，利用导航设备获取GPS信号，根据GPS信号测量车速和行驶方向，结合导航设备中的陀螺仪进行航位推算，从而进行定位及导航。而在GPS信号减弱或缺失的场景下，只能通过导航设备的加速度传感器获取车辆的水平加速度，从而通过水平方向上的加速度的变化来和车辆初始车速来推算车辆的实时车速。但是，水平方向上的加速度的测量容易受到震动，上下坡，和转弯带来的向心加速度的影响，使得车速的推算精度很低。因此，本申请提出了一种车辆测速方案，其主要原理是：利用导航设备的惯性传感器(包括用于测量加速度的加速度传感器和用于测量角速度的陀螺仪)，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差。然后根据该时间差和车辆轴距(也就是，车辆前后轮之间的距离)，计算出更为准确的车辆行驶速度，进而还能够实现更为精确的车辆定位。

本发明实施例提供的方法可应用于任何具有智能终端导航功能的业务系统。图1为本发明提供的业务系统实施例的系统框图，图1所示的结构仅仅是本发明的技术方案可以应用的业务系统的示例之一。如图1所示，业务系统中包括车辆测速装置。该车辆测速装置包括：第一获取模块、震动时间点识别模块、时长计算模块和第一车速计算模块，可以用来执行下述图2和图3所示的处理流程。在该业务系统中，首先，持续获取车辆在垂直方向上的加速度，根据该垂直方向上的加速度的变化，获取车辆前后轮经过障碍物的震动时间点，并计算前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；最后，用车辆轴距除以该时间长度，得到车辆的行驶速度。

另一方面，该业务系统中还可以包括定位模块，定位模块和车辆测速装置中的各模块组成车辆定位装置，可用来执行下述图4a和图5所示的处理流程。在该业务系统中，可以获取车辆的初始定位位置和航向，然后根据初始定位位置、航向和车辆测速装置获得的车辆行驶速度，推算出车辆的当前定位位置。从而提高车速推算精度，以及提供更加准确且持续的车辆定位服务，在GPS信号减弱或缺失的场景下，提高了用户体验。

上述实施例是对本发明实施例的技术原理和示例性的应用框架的说明，下面通过多个实施例来进一步对本发明实施例具体技术方案进行详细描述。

实施例一

图2为本发明提供的车辆测速方法一个实施例的流程图，该方法的执行主体可以为上述业务系统，也可以为具有GPS导航功能及惯性传感器的各种终端设备，如，智能手机或者车载导航仪等终端设备，也可以为集成在这些终端设备上的装置或芯片。如图2所示，该车辆测速方法包括如下步骤：

S201，持续获取车辆在垂直方向上的加速度。

S202，根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点。

在本发明实施例中，首先，利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，然后，将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而提取出垂直方向上的加速度。在本发明的各实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。

车辆在平缓路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，可以根据车辆在垂直方向上的加速度的变化来获取车辆的震动时间点，在垂直方向上加速度值接近且时间相邻的两个加速度产生的时间点，可以认为是车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点。

S203，计算车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点之间的时间长度。

S204，获取车辆轴距，用车辆轴距除以上述时间长度，得到车辆的第一行驶速度。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的道路)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，根据车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t以及已知的车辆轴距L，便可计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际的使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明的实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

本发明实施例提供的车辆测速方法，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得更为准确的车辆行驶速度。

实施例二

图3为本发明提供的车辆测速方法另一个实施例的流程图。如图3所示，在上述图2所示实施例的基础上，本实施例提供的车辆测速方法还可以包括以下步骤：

S301，持续获取车辆在垂直方向上的加速度。

在本发明实施例中，首先，利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，然后，将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而提取出垂直方向上的加速度。

S302，对车辆在垂直方向上的加速度进行低通滤波处理。

在本发明实施例中，可以对垂直方向上的加速度进行有效震动检测。具体的操作可以是，对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理，保留频率较低的震动信息，滤掉频率较高的震动干扰。一般情况下，因为频率高于30Hz的震动为震动干扰，不是能够用于计算车速的有效震动，因此，较优地，低通滤波器的截止频率可以选取30Hz，滤除高于30Hz的震动干扰。

S303，根据滤波后的垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点。

在本发明实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。车辆在平缓的路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，可以根据车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，来获取车辆的震动时间点。

S304，计算车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度。

S305，获取车辆轴距，用车辆轴距除以上述时间长度，得到车辆的第一行驶速度。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的路面)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内所行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，根据用车辆轴距L除以车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t，便可以计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际的使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明的实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

S306，获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度。

S307，根据车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，计算得到车辆在设定时刻的第二行驶速度。

S308，对同一时刻的第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，得到车辆在该时刻的融合行驶速度。

在本发明实施例中，为了提高车速推算的精确度，还可以利用现有方式计算出第二行驶速度，对车辆的第一行驶速度进行调整。也就是说，可以通过车辆在水平方向上的加速度和车辆的初始行驶速度推算出车辆的第二行驶速度，然后，对同一时刻的第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，从而得到车辆在该时刻的融合行驶速度，该融合行驶速度更加准确。

具体地，在本发明实施例中，对第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，可以采用以下方式：对第一行驶速度和第二行驶速度进行加权平均计算，得到融合行驶速度；或者，对第一行驶速度和第二行驶速度进行卡尔曼滤波计算，得到融合行驶速度。

本发明实施例提供的车辆测速方法，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得车辆的一个行驶速度值；进一步，通过水平方向上的加速度推算出车辆的另一个行驶速度值；然后对两个行驶速度值进行融合调整，使得计算出的融合行驶速度更为准确。

实施例三

图4a为本发明提供的车辆定位方法一个实施例的流程图。如图4a所示，在上述图2所示的车辆测速方法实施例的基础上，本发明实施例还可以进一步进行车辆定位，具体方法可以包括以下步骤：

S401，持续获取车辆在垂直方向上的加速度。

S402，根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点。

在本发明实施例中，首先，利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，然后，将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而提取出垂直方向上的加速度。在本发明的各实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。车辆在平缓路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，可以根据车辆在垂直方向上的加速度的变化来获取车辆的震动时间点。

S403，计算前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度。

S404，获取车辆轴距，用车辆轴距除以上述时间长度，得到车辆的第一行驶速度。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的道路)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，根据车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t以及已知的车辆轴距L，便可计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际的使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明的实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

S405，获取车辆的初始定位位置和航向。

S406，根据初始定位位置、航向和车辆的第一行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置。

在本发明实施例中，根据精确计算出的第一行驶速度以及根据导航设备中的陀螺仪计算出的车辆航向及车辆的初始定位位置，便能够推算出车辆的当前定位位置。具体原理如下：

图4b为本发明提供的车辆定位方法实施例的车辆定位原理图。如图4b所示，在本发明实施例中，点(X_n-1，Y_n-1)为初始定位的坐标点，点(X_n，Y_n)为当前定位的坐标点，v为通过上述方式计算出的第一行驶速度，T为从初始定位到当前定位所经历的时间间隔，Heading为陀螺仪计算出的航向角度。那么，通过下述公式(1)和(2)便可计算出当前定位的坐标值：

X_n＝X_n-1+v*T*cos(Heading)…………………………………………(1)

Y_n＝Y_n-1+v*T*sin(Heading)……………………………………….…(2)

本发明实施例提供的车辆定位方法，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得更为准确的车辆行驶速度，结合车辆的初始定位位置和航向，提供更加准确且持续的车辆定位服务，在GPS信号减弱或缺失的场景下，提高了用户体验。

实施例四

图5为本发明提供的车辆定位方法另一个实施例的流程图。如图5所示，在上述图4a所示实施例的基础上，本发明实施例提供的车辆定位方法还可以包括以下步骤：

S501，持续获取车辆在垂直方向上的加速度。

在本发明实施例中，首先，利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，然后，将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而提取出垂直方向上的加速度。

S502，对车辆在垂直方向上的加速度进行低通滤波处理。

在本发明实施例中，可以对垂直方向上的加速度进行有效震动检测。具体的操作可以是，对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理，保留频率较低的震动信息，滤掉频率较高的震动干扰。一般情况下，频率高于30Hz的震动为震动干扰，不是能够用于计算车速的有效震动，因此，较优地，低通滤波器的截止频率可以选取30Hz，滤除高于30Hz的震动干扰。

S503，根据滤波后的垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点。

在本发明实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。车辆在平缓的路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，可以根据车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，来获取车辆的震动时间点。

S504，计算车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；获取车辆轴距，用车辆轴距除以上述时间长度，得到车辆的第一行驶速度。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的路面)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内所行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，根据用车辆轴距L除以车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t，便可以计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际的使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明的实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

S505，获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度；根据车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，计算得到车辆在设定时刻的第二行驶速度；对同一时刻的第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，得到车辆在该时刻的融合行驶速度。

在本发明实施例中，为了提高车速推算的精确度，还可以利用现有方式计算出第二行驶速度，对车辆第一行驶速度进行调整。也就是说，可以通过车辆在水平方向上的加速度和车辆的初始行驶速度推算出车辆的第二行驶速度，然后，对同一时刻的第一行驶速度和第二行驶速度进行融合处理，从而调得到车辆在该时刻的融合行驶速度，该融合行驶速度更加准确。

具体地，在本发明实施例中，对第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，可以采用以下方式：对第一行驶速度和第二行驶速度进行加权平均计算，得到融合行驶速度；或者，对第一行驶速度和第二行驶速度进行卡尔曼滤波计算，得到融合行驶速度。

S506，获取车辆的初始定位位置和航向；根据初始定位位置、航向和车辆的融合行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置。

在本发明实施例中，根据精确计算出的融合行驶速度以及根据导航设备中的陀螺仪计算出的车辆航向及车辆的初始定位位置，便能够推算出车辆的当前定位位置。具体原理如图4b所示，在此不再赘述。

本发明实施例提供的车辆定位方法，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得第一行驶速度；进一步，通过水平方向上的加速度推算出车辆的第二行驶速度，以对第一行驶速度进行融合调整，使得计算出的融合行驶速度更为准确，从而提供更加准确且持续的车辆定位服务，在GPS信号减弱或缺失的场景下，提高了用户体验。

实施例五

图6为本发明提供的车辆测速装置一个实施例的结构示意图，可用于执行如图2所示的方法步骤。如图6所示，该装置可以包括：第一获取模块61、震动时间点识别模块62、时长计算模块63和第一车速计算模块64。

其中，第一获取模块61用于持续获取车辆在垂直方向上的加速度；震动时间点识别模块62用于根据第一获取模块61获取到的车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点；时长计算模块63用于计算震动时间点识别模块62识别出的车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；第一车速计算模块64用于获取车辆轴距，用车辆轴距除以时长计算模块63计算出的时间长度，以得到车辆的第一行驶速度。

在本发明实施例中，可以利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，首先，由第一获取模块61将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而能够提取出垂直方向上的加速度。在本发明的各实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。车辆在平缓路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，震动时间点识别模块62可以根据车辆的在垂直方向上的加速度的变化来获取车辆的震动时间点，在垂直方向上加速度值接近且时间相邻的两个加速度产生的时间点，可以认为是车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的道路)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，时长计算模块63便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，第一车速计算模块64根据车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t以及已知的车辆轴距L，便可计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当第一车速计算模块64计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

本发明实施例提供的车辆测速装置，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得更为准确的车辆行驶速度。

实施例六

图7为本发明提供的车辆测速装置另一个实施例的结构示意图，可以用于执行如图3所示的方法步骤。如图7所示，在上述图6所示实施例的基础上，本发明实施例提供的车辆测速装置还可以包括：第二获取模块71、第二车速计算模块72和融合计算模块73。

其中，第二获取模块71用于获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度；第二车速计算模块72用于根据第二获取模块71获取到的车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，计算得到车辆在设定时刻的第二行驶速度；融合计算模块73可以用于对同一时刻的第一车速计算模块64计算出的第一行驶速度和第二车速计算模块72第二行驶速度进行融合计算，得到车辆在该时刻的融合行驶速度。

在本发明实施例中，为了提高车速推算的精确度，可以利用现有方式计算出第二行驶速度，对车辆的第一行驶速度进行调整。也就是说，由第二获取模块71获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，然后由第二车速计算模块72通过车辆在水平方向上的加速度和车辆的初始行驶速度推算出车辆的第二行驶速度，最后，融合计算模块73对同一时刻的第一车速计算模块64计算出的第一行驶速度和第二车速计算模块72计算出的第二行驶速度进行融合处理，从而得到车辆在该时刻的融合行驶速度，该融合行驶速度更加准确。

具体地，在本发明实施例中，融合计算模块73对第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，可以采用以下方式：对第一行驶速度和第二行驶速度进行加权平均计算，得到融合行驶速度；或者，对第一行驶速度和第二行驶速度进行卡尔曼滤波计算，得到融合行驶速度。

进一步地，本发明实施例提供的车辆测速装置还可以包括：滤波模块74。

该滤波模块74可以用于在震动时间点识别模块62根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之前，对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理。

在本发明实施例中，滤波模块74可以对垂直方向上的加速度进行有效震动检测。具体地，滤波模块74对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理，保留频率较低的震动信息，滤掉频率较高的震动干扰。因为频率高于30Hz的震动一般情况下为震动干扰，不是能够用于计算车速的有效震动，因此，较优地，滤波模块74的截止频率可以选取30Hz，滤除高于30Hz的震动干扰。

本发明实施例提供的车辆测速装置，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得车辆的一个行驶速度值；进一步，通过水平方向上的加速度推算出车辆的另一个行驶速度值；然后对两个行驶速度值进行融合调整，使得计算出的融合行驶速度更为准确。

实施例七

图8为本发明提供的车辆定位装置一个实施例的结构示意图，可用于执行如图4a所示的方法步骤。在图6所示车辆测速装置的基础上，本发明实施例还可以进行车辆定位。如图8所示，本发明实施例提供的车辆定位装置可以包括：第一获取模块61、震动时间点识别模块62、时长计算模块63、第一车速计算模块64和定位模块81。

其中，第一获取模块61用于持续获取车辆在垂直方向上的加速度；震动时间点识别模块62用于根据第一获取模块61获取到的车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点；时长计算模块63用于计算震动时间点识别模块62识别出的车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；第一车速计算模块64用于获取车辆轴距，用车辆轴距除以；时长计算模块63计算出的时间长度，得到车辆的第一行驶速度。定位模块81用于获取车辆的初始定位位置和航向，并根据初始定位位置、航向和第一车速计算模块64计算出的车辆的第一行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置。

在本发明实施例中，可以利用导航设备的加速度传感器和陀螺仪，计算出导航设备在空间的姿态，首先，由第一获取模块61将测量到的加速度旋转至导航坐标系，从而能够提取出垂直方向上的加速度。在本发明的各实施例中，导航设备与车辆是固定的，因此，获取到的导航设备的各种加速度值、速度值等则可以作为车辆的加速度值和速度值等进行使用。车辆在平缓路面行驶时，原则上，其在垂直方向上的加速度是无限接近于零的。当车辆经过障碍物(如，减速带，或者不平整道路)产生震动时，则其在垂直方向上的加速度会产生变化。因此，震动时间点识别模块62可以根据车辆在垂直方向上的加速度的变化来获取车辆的震动时间点。

车辆在行驶过程中，其前后轮先后经过障碍物(减速带或不平整的道路)，因此，会前后产生两次震动。只要获取这两次震动所产生的时间点，时长计算模块63便可以计算出车辆前后轮震动的时间差。而车辆在该段时间内行驶过的长度即为前后轮之间的距离，也就是该车辆的轴距。因此，第一车速计算模块64根据车辆前后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度t以及已知的车辆轴距L，便可计算出该车辆的第一行驶速度v；即，v＝L/t。

在实际使用中，每一辆车，或者说，每一个型号的车的轴距是不变的，因此，在本发明实施例中，当首次使用导航设备进行导航时，可以由用户输入车辆轴距，也可以由用户输入车辆的型号，导航设备根据型号自动获取该车辆的车辆轴距。导航设备将车辆轴距进行存储，当第一车速计算模块64计算车辆车速时，则直接根据获取到的时间差和存储的车辆轴距进行计算。

在本发明实施例中，定位模块81根据第一车速计算模块64精确计算出的第一行驶速度、车辆的初始定位位置以及导航设备中的陀螺仪计算出的车辆航向，便能够推算出车辆的当前定位位置。具体原理如图4b所示，在此不再赘述。

本发明实施例提供的车辆定位装置，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得更为准确的车辆行驶速度，结合车辆的初始定位位置和航向，提供更加准确且持续的车辆定位服务，在GPS信号减弱或缺失的场景下，提高了用户体验。

实施例八

图9为本发明提供的车辆定位装置另一个实施例的结构示意图。如图9所示，与图7所示实施例的功能相类似，在上述图8所示实施例的基础上，本发明实施例提供的车辆定位装置也可以包括：第二获取模块71、第二车速计算模块72和融合计算模块73。

其中，第二获取模块71用于获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度；第二车速计算模块72用于根据车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，计算得到车辆在设定时刻的第二行驶速度；融合计算模块73可以用于对同一时刻的第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，得到车辆在该时刻的融合行驶速度。

此时，定位模块81还可以用于根据车辆的初始定位位置、航向和融合计算模块73计算出的车辆的融合行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置。

在本发明实施例中，为了提高车速推算的精确度，可以利用现有方式计算出第二行驶速度，对车辆的第一行驶速度进行调整。也就是说，由第二获取模块71获取车辆的初始行驶速度和水平方向上的加速度，然后由第二车速计算模块72通过车辆在水平方向上的加速度和车辆的初始行驶速度推算出车辆的第二行驶速度，最后，融合计算模块73对同一时刻的第一车速计算模块64计算出的第一行驶速度和第二车速计算模块72计算出的第二行驶速度进行融合处理，从而得到车辆在该时刻的融合行驶速度，该融合行驶速度更加准确。

具体地，在本发明实施例中，融合计算模块73对第一行驶速度和第二行驶速度进行融合计算，可以采用以下方式：对第一行驶速度和第二行驶速度进行加权平均计算，得到融合行驶速度；或者，对第一行驶速度和第二行驶速度进行卡尔曼滤波计算，得到融合行驶速度。

进一步地，本发明实施例提供的车辆测速装置还可以包括：滤波模块74。

该滤波模块74可以用于在震动时间点识别模块62根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之前，对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理。

在本发明实施例中，滤波模块74可以对垂直方向上的加速度进行有效震动检测。具体地，滤波模块74对垂直方向上的加速度进行低通滤波处理，保留频率较低的震动信息，滤掉频率较高的震动干扰。因为频率高于30Hz的震动一般情况下为震动干扰，不是能够用于计算车速的有效震动，因此，较优地，滤波模块74的截止频率可以选取30Hz，滤除高于30Hz的震动干扰。

本发明实施例提供的车辆定位装置，利用导航设备的惯性传感器，获取车辆在垂直方向上的加速度的变化情况，对车辆经过障碍物产生的震动信息进行检测，通过车辆前后轮震动的时间差，获得车辆的一个行驶速度值；进一步，通过水平方向上的加速度推算出车辆的另一个行驶速度值；然后对两个行驶速度值进行融合调整，使得计算出的融合行驶速度更为准确，从而提供更加准确且持续的车辆定位服务，在GPS信号减弱或缺失的场景下，提高了用户体验。

实施例九

以上描述了车辆测速装置的内部功能和结构，该装置可实现为一种电子设备。图10为本发明提供的电子设备一个实施例的结构示意图。如图10所示，该电子设备包括存储器101和处理器102。

存储器101，用于存储程序。除上述程序之外，存储器101还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。

存储器101可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

处理器102，与存储器101耦合，执行存储器101所存储的程序，以用于：

持续获取车辆在垂直方向上的加速度；

根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点；

计算车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；

获取车辆轴距，用车辆轴距除以时间长度，得到车辆的第一行驶速度。

进一步，如图10所示，电子设备还可以包括：通信组件103、电源组件104、音频组件105、显示器106等其它组件。图10中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图10所示组件。

通信组件103被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，3G、4G或5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件103经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件103还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

电源组件104，为电子设备的各种组件提供电力。电源组件104可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

音频组件105被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件105包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器101或经由通信组件103发送。在一些实施例中，音频组件105还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

显示器106包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

实施例十

以上描述了车辆定位装置的内部功能和结构，该装置可实现为一种电子设备。图11为本发明提供的电子设备另一个实施例的结构示意图。如图11所示，该电子设备包括存储器111和处理器112。

存储器111，用于存储程序。除上述程序之外，存储器111还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。

存储器111可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

处理器112，与存储器111耦合，执行存储器111所存储的程序，以用于：

持续获取车辆在垂直方向上的加速度；

根据车辆在垂直方向上的加速度，识别车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过该障碍物的震动时间点；

计算车辆前轮经过障碍物的震动时间点和后轮经过障碍物的震动时间点之间的时间长度；

获取车辆轴距，用车辆轴距除以上述时间长度，得到车辆的第一行驶速度；

获取车辆的初始定位位置和航向；

根据初始定位位置、航向和车辆的第一行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置；或者，根据初始定位位置、航向和车辆的融合行驶速度，推算获得车辆的当前定位位置。

进一步，如图11所示，电子设备还可以包括：通信组件113、电源组件114、音频组件115、显示器116等其它组件。图11中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图11所示组件。

通信组件113被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，3G、4G或5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件113经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件113还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

电源组件114，为电子设备的各种组件提供电力。电源组件114可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

音频组件115被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件115包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器111或经由通信组件113发送。在一些实施例中，音频组件115还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

显示器116包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。